Question

18．如圖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受到拉力的大小，在長木板上相距L=48.0cm的A、B兩點(diǎn)各安裝一個(gè)速度傳感器，記錄小車到達(dá)A、B時(shí)的速率．
（1）本實(shí)驗(yàn)有關(guān)的說法正確的是：AB（填寫選項(xiàng)的字母標(biāo)號）
A．兩速度傳感器之間的距離應(yīng)適當(dāng)遠(yuǎn)些
B．要調(diào)整長木板的傾斜角度，平衡小車受到的摩擦力
C．應(yīng)先釋放小車，再接通速度傳感器的電源
D．改變所掛鉤碼的數(shù)量時(shí)，要使所掛鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量
E．用天平測出小車和車上的拉力傳感器的總質(zhì)量
（2）某同學(xué)在右表中記錄了實(shí)驗(yàn)測得的幾組數(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)式為a=$\frac{{{v}_{B}}^{2}-{{v}_{A}}^{2}}{2L}$，表中第5次實(shí)驗(yàn)缺失的數(shù)據(jù)是4.84m/s²（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	2.44
4	2.00	3.48	3.63
5	2.62	4.65
6	3.00	5.49	5.72

（3）表中a與F并不成正比，這是由于平衡摩擦力不足（填寫“平衡摩擦力不足”或“平衡摩擦力過度”）造成的．

Answer 1

分析 （1）繩子拉力由傳感器直接讀出，不需要鉤碼的重力代替，所以不需要滿足鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，但要平衡摩擦力，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源，后釋放小車；
（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，帶入數(shù)據(jù)求解表中第5次實(shí)驗(yàn)缺失的數(shù)據(jù)；
（3）利用描點(diǎn)法可正確畫出圖象，對比實(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）A、兩速度傳感器之間的距離應(yīng)適當(dāng)遠(yuǎn)些，實(shí)驗(yàn)誤差小些，故A正確；
B、要使繩子拉力等于小車的合力，要調(diào)整長木板的傾斜角度，平衡小車受到的摩擦力，故B正確；
C、應(yīng)先接通速度傳感器的電源，后釋放小車，故C錯(cuò)誤；
D、繩子拉力由傳感器直接讀出，不需要鉤碼的重力代替，所以不需要滿足鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，故D錯(cuò)誤；
E、本題探究“加速度與物體受力的關(guān)系”，只要保證質(zhì)量不變即可，不需要測出質(zhì)量，故E錯(cuò)誤．
故選：AB
（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與速度公式：v_B²-v_A²=2aL可以求出：
a=$\frac{{{v}_{B}}^{2}-{{v}_{A}}^{2}}{2L}$，
帶入數(shù)據(jù)解得：a=4.84m/s²．
（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，得出圖象如圖所示：

對比圖象可知，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?yàn)槠胶饽Σ亮Σ蛔悖?br />故答案為：（1）AB；（2）$\frac{{{v}_{B}}^{2}-{{v}_{A}}^{2}}{2L}$；4.84；（3）平衡摩擦力不足．

點(diǎn)評 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，特別注意本題中繩子拉力由傳感器直接讀出，不需要鉤碼的重力代替，所以不需要滿足鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，但要平衡摩擦力．