如圖3-4-15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=48.0 cm的AB兩點各安裝一個速度傳感器,分別記錄小車到達AB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,讓小車做________運動;

序號

F(N)

vv(m2/s2)

a(m/s2)

1

0.60

0.77

0.80

2

1.04

1.61

1.68

3

1.42

2.31

4

2.62

4.65

4.84

5

3.00

5.49

5.72

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(shù)量,重復(fù)④的操作.

(2)下表中記錄了實驗測得的幾組數(shù)據(jù),vv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=________.請將表中第3次的實驗數(shù)據(jù)填寫完整.

(3)由表中數(shù)據(jù),在圖3-4-16中的坐標紙上作出aF關(guān)系圖線.

 (4)對比實驗結(jié)果與理論計算得到的關(guān)系圖線(圖中已畫出理論圖線),造成上述偏差的原因是______________________.

圖3-4-15

圖3-4-16

解析 (1)判斷摩擦力是否平衡,要根據(jù)小車不受拉力作用時,沿長木板能否做勻速直線運動.(2)小車在拉力作用下做勻變速直線運動,由勻變速直線運動的規(guī)律可得:a.小車在不同拉力作用下均做勻變速直線運動,由vva成正比可得:a=2.40 m/s2.

(3)根據(jù)表中aF的數(shù)據(jù)描點,發(fā)現(xiàn)各點基本處于同一條直線上,通過各點作直線即可.

(4)沒有完全平衡摩擦力.當沒有完全平衡摩擦力時,由FFfma得:aF,aF圖線交于F軸的正半軸.

答案 (1)②勻速直線 (2) 2.40 (3)如解析圖所示 (4)沒有完全平衡摩擦力

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