Question

12．圖1為用拉力傳感器和速度傳感器探究“加速度與物體所受合力關系”的實驗裝置．拉力傳感器能記錄小車受到拉力的大小．在長木板上相距L=48.00cm 的A、B兩位置各安裝一個速度傳感器，分別記錄小車到達A、B時的瞬時速率．實驗主要步驟如下：

①將拉力傳感器固定在小車上
②把木板C端適當墊高，平衡摩擦力
③把細線的一端固定在拉力傳感器上，另一端通過定滑輪與鉤碼相連
④接通電源后自C點釋放小車，小車在細線拉動下運動，記錄細線拉力F的大小及小車分別到達A、B 時的瞬時速率v_A、v_B
⑤改變所掛鉤碼的數(shù)量，重復④的操作
（1）步驟②中，平衡的摩擦力是指
A．小車與長木板之間的摩擦力
B．細線與定滑輪之間的摩擦力
C．小車與長木板之間的摩擦力和細線與定滑輪之間的摩擦力
（2）表中記錄了實驗測得的幾組數(shù)據(jù)，v_B²-v_A²是兩個速度傳感器記錄速率的平方差，則加速度的表達式 a=$\frac{{v}_{B}^{2}-{v}_{A}^{2}}{2L}$ （用題中的字母符號表示），表中第3次的實驗數(shù)據(jù)為2.44�。ńY果保留三位有效數(shù)字）．（縱坐標1.0改成1.5）

次數(shù)	F（N）	vB2-vA2 （m2/s2）	a（m/s2）
1	0.60	0.77	0.80
2	1.04	1.61	1.68
3	1.42	2.34
4	2.62	4.65	4.84
5	3.00	5.49	5.72

（3）由表中數(shù)據(jù)，在坐標紙上作出a～F關系圖線（圖2中已畫出理論圖線）；
（4）對比實驗圖線與理論圖線的偏差，你認為合理的解釋為沒有完全平衡摩擦力．．

Answer 1

分析 （1）本實驗繩子的拉力由傳感器直接讀出，則只要平衡小車與長木板之間的摩擦力即可；
（2）根據(jù)運動學公式中速度和位移的關系可以寫出正確的表達式；
（3）利用描點法可正確畫出圖象；
（4）對比實際與理論圖象可知，有外力時還沒有加速度，由此可得出產生偏差原因

解答 解：（1）本實驗繩子的拉力由傳感器直接讀出，則只要平衡小車與長木板之間的摩擦力即可，故A正確，BC錯誤；
故選：A
（2）根據(jù)勻變速直線運動的位移與速度公式：${v}_{\;}^{2}-{v}_{0}^{2}=2ax$
可以求出：$a=\frac{{v}_{B}^{2}-{v}_{A}^{2}}{2L}$，代入第3次實驗數(shù)據(jù)得a=2.44m/s²
（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，得出圖象如圖所示：

（4）對比圖象可知，實際圖象沒有過原點而是和橫坐標有交點，造成原因是因為沒有完全平衡摩擦力．
故答案為：（1）A；（2）$\frac{{v}_{B}^{2}-{v}_{A}^{2}}{2L}$；2.44；（3）如圖所示；（4）沒有完全平衡摩擦力．

點評 明確實驗原理，正確進行誤差分析和數(shù)據(jù)處理是對學生學習實驗的基本要求，要加強這方面的訓練．