Question

19．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(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置．拉力傳感器能記錄小車受到拉力的大小．在長(zhǎng)木板上相距L=48.00cm 的A、B兩位置各安裝一個(gè)速度傳感器，分別記錄小車到達(dá)A、B時(shí)的瞬時(shí)速率．實(shí)驗(yàn)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(dāng)墊高，平衡摩擦力
③把細(xì)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(diǎn)釋放小車，小車在細(xì)線拉動(dòng)下運(yùn)動(dòng)，記錄細(xì)線拉力F的大小及小車分別到達(dá)A、B 時(shí)的瞬時(shí)速率v_A、v_B
⑤改變所掛鉤碼的數(shù)量，重復(fù)④的操作

（1）步驟②中，平衡的摩擦力是指A
A．小車與長(zhǎng)木板之間的摩擦力
B．細(xì)線與定滑輪之間的摩擦力
C．小車與長(zhǎng)木板之間的摩擦力和細(xì)線與定滑輪之間的摩擦力
（2）表中記錄了實(shí)驗(yàn)測(cè)得的幾組數(shù)據(jù)，v_B²-v_A²是兩個(gè)速度傳感器記錄速率的平方差，則加速度的表達(dá)式 a=$\frac{{v}_{B}^{2}-{v}_{A}^{2}}{2L}$（用題中的字母符號(hào)表示），表中第3次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為2.44（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．

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

（縱坐標(biāo)1.0改成1.5）
（3）由表中數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上作出a～F關(guān)系圖線（圖2中已畫出理論圖線）；
（4）對(duì)比實(shí)驗(yàn)圖線與理論圖線的偏差，你認(rèn)為合理的解釋為沒有完全平衡摩擦力．

Answer 1

分析 （1）本實(shí)驗(yàn)繩子的拉力由傳感器直接讀出，則只要平衡小車與長(zhǎng)木板之間的摩擦力即可；
（2）根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式中速度和位移的關(guān)系可以寫出正確的表達(dá)式；
（3）利用描點(diǎn)法可正確畫出圖象；
（4）對(duì)比實(shí)際與理論圖象可知，有外力時(shí)還沒有加速度，由此可得出產(chǎn)生偏差原因

解答 解：（1）本實(shí)驗(yàn)繩子的拉力由傳感器直接讀出，則只要平衡小車與長(zhǎng)木板之間的摩擦力即可，故A正確，BC錯(cuò)誤；
故選：A
（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與速度公式：v²-${{v}_{0}}^{2}$=2ax
可以求出：a=$\frac{{v}_{B}^{2}-{v}_{A}^{2}}{2L}$，代入第3次實(shí)驗(yàn)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(duì)比圖象可知，實(shí)際圖象沒有過原點(diǎn)而是和橫坐標(biāo)有交點(diǎn)，造成原因是因?yàn)闆]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(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵要明確實(shí)驗(yàn)原理，正確進(jìn)行誤差分析和數(shù)據(jù)處理是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)的基本要求，掌握運(yùn)動(dòng)學(xué)公式中速度和位移的關(guān)系，要加強(qiáng)這方面的訓(xùn)練．