Question

18．用拉力傳感器和速度傳感器“探究加速度a與物體所受外力F的關(guān)系”，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，其中帶滑輪的長(zhǎng)木板始終處于水平位置．實(shí)驗(yàn)中用拉力傳感器記錄小車受到細(xì)線的拉力F大小，在長(zhǎng)木板上相距為L(zhǎng)的A、B兩個(gè)位置分別安裝速度傳感器，記錄小車到達(dá)A、B兩位置時(shí)的速率為v_A、v_B．
①本題中測(cè)得的物理量寫出加速度的表達(dá)式：a=$\frac{{{v}_{B}}^{2}-{{v}_{A}}^{2}}{2L}$；
②本題中是否需要滿足鉤碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量的關(guān)系？不需要（填“需要”或“不需要”）；
③實(shí)驗(yàn)得到的圖線可能是圖乙中的C，因?yàn)闆]有平衡摩擦力．

Answer 1

分析 結(jié)合勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移公式求出小車的加速度；由于采用拉力傳感器測(cè)量實(shí)驗(yàn)中的拉力，所以不需要滿足鉤碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量的關(guān)系；根據(jù)F不等于零時(shí)，加速度仍然為零分析圖線不經(jīng)過原點(diǎn)的原因

解答 解：①根據(jù)${{v}_{B}}^{2}-{{v}_{A}}^{2}=2aL$得，小車的加速度$a=\frac{{{v}_{B}}^{2}-{{v}_{A}}^{2}}{2L}$；
②本實(shí)驗(yàn)中，由于采用拉力傳感器測(cè)量實(shí)驗(yàn)中的拉力，所以不需要滿足鉤碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量的關(guān)系．
③由圖甲可以看出，長(zhǎng)木板是水平放置的，說明實(shí)驗(yàn)之前沒有平衡摩擦力，當(dāng)F不等于零時(shí)，加速度仍然為零，可知實(shí)驗(yàn)得到的圖線可能是圖乙中的C圖．
故答案為：①$\frac{{{v}_{B}}^{2}-{{v}_{A}}^{2}}{2L}$；②不需要； ③C；沒有平衡摩擦力

點(diǎn)評(píng) 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，要加強(qiáng)這方面的訓(xùn)練，注意本題中采用拉力傳感器測(cè)量實(shí)驗(yàn)中的拉力，沒有用重物的重力代替．