Question

【題目】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系” 實驗裝置。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兩點各安裝一個速度傳感器，分別記錄小車到達A、B時的速率。

（1）實驗主要步驟如下：

①將拉力傳感器固定在小車上；

②平衡摩擦力，讓小車在沒有拉力作用時能向左做__________運動；

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時的速率vA、vB；

⑤改變所掛鉤碼的數量，重復④的操作。

（2）下表中記錄了實驗測得的幾組數據，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 =_______，表中第3次的實驗數據為_________（結果保留三位有效數字）；

（3）本實驗是否要求鉤碼的質量遠遠的小于小車的質量？________（選填：需要或不需要）；由表中數據，已在坐標紙上作出a-F關系圖線如圖，同時作出理論計算得出的關系圖線；對比實驗結果與理論圖線，造成上述偏差的原因是_____________________。

Answer 1

【答案】（1）勻速直線 （2） 2.44 （3）不需要 沒有完全平衡摩擦力或拉力傳感器讀數偏大

【解析】（1）②根據平衡狀態的特點可知道當小車做勻速直線運動時，說明摩擦力已經被重力的下滑分力平衡．

（2）由勻變速直線運動的速度位移公式得： =2aL，解得：a=，由表中實驗數據可知： m/s2≈2.44m/s2

（3）小車受到的拉力可以由傳感器測出，實驗不需要滿足鉤碼的質量遠遠的小于小車的質量；對比圖象可知，實際圖象沒有過原點而是和橫坐標有交點，造成原因為沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足或拉力傳感器讀數偏大.