Question

7．如圖甲所示為用拉力傳感器和速度傳感器“探究加速度與物體受力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置．用拉力傳感器記錄小車(chē)受到的拉力大小，在長(zhǎng)木板上的A、B兩點(diǎn)各安裝一個(gè)速度傳感器，分別記錄小車(chē)到達(dá)A、B時(shí)的速率，A、B相距L=48.0cm．

（1）實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：
①將拉力傳感器固定在小車(chē)上；
②平衡摩擦力，讓小車(chē)在沒(méi)有拉力作用時(shí)能做勻速直線運(yùn)動(dòng)；
③把細(xì)線的一端固定在拉力傳感器上，另一端通過(guò)定滑輪與鉤碼相連；
④接通電源后自C點(diǎn)釋放小車(chē)，小車(chē)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(chē)分別到達(dá)A、B時(shí)的速率v_A、v_B
⑤改變所掛鉤碼的數(shù)量，重復(fù)④的操作．
（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=$\frac{{{v}_{B}^{2}-v}_{A}^{2}}{2L}$（用題中已知的符號(hào)表示），請(qǐng)將表中第3次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填寫(xiě)完整（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

（3）由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出a-F關(guān)系圖線和理論圖線如圖乙，對(duì)比兩圖線，造成上述偏差的原因是沒(méi)有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．

Answer 1

分析 ①注意平衡摩擦力的原理，利用重力沿斜面的分力來(lái)平衡摩擦力，若物體能勻速運(yùn)動(dòng)則說(shuō)明恰好平衡了摩擦力；
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(xiě)出加速度的表達(dá)式；
③對(duì)比實(shí)際與理論圖象可知，有外力時(shí)還沒(méi)有加速度，由此可得出產(chǎn)生偏差原因．

解答 解：（1）根據(jù)平衡狀態(tài)的特點(diǎn)可知道當(dāng)小車(chē)做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，說(shuō)明摩擦力已經(jīng)被重力的下滑分力平衡．
（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與速度公式：v²-${v}_{0}^{2}$=2as可以求出：
a=$\frac{{{v}_{B}^{2}-v}_{A}^{2}}{2L}$，
代入數(shù)據(jù)解得：a=2.44m/s²．
（3）對(duì)比圖象可知，實(shí)際圖象沒(méi)有過(guò)原點(diǎn)而是和橫坐標(biāo)有交點(diǎn)，造成原因?yàn)闆](méi)有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．
故答案為：
（1）勻速直線
（2）$\frac{{{v}_{B}^{2}-v}_{A}^{2}}{2L}$，2.44
（3）沒(méi)有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足

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．