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的關系”，實驗裝置如圖所示，其中帶滑輪的長木板始終處于水平位置．實驗中用拉力傳感器記錄小車受到細線的拉力F大小，在長木板上相距為L的A、B兩個位置分別安裝速度傳感器，記錄小車到達A、B兩位置時的速率為v_A、v_B．
①本題中測得的物理量寫出加速度的表達式：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)量遠小于小車的質(zhì)量的關系？不需要（填“需要”或“不需要”）；
③實驗得到的圖線可能是圖乙中的C，因為沒有平衡摩擦力．

Answer 1

分析 結合勻變速直線運動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量實驗中的拉力，所以不需要滿足鉤碼的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量的關系；根據(jù)F不等于零時，加速度仍然為零分析圖線不經(jīng)過原點的原因

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本實驗中，由于采用拉力傳感器測量實驗中的拉力，所以不需要滿足鉤碼的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量的關系．
③由圖甲可以看出，長木板是水平放置的，說明實驗之前沒有平衡摩擦力，當F不等于零時，加速度仍然為零，可知實驗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

點評 明確實驗原理，正確進行誤差分析和數(shù)據(jù)處理是對學生學習實驗的基本要求，要加強這方面的訓練，注意本題中采用拉力傳感器測量實驗中的拉力，沒有用重物的重力代替．