Question

【題目】探究加速度與力、質量的關系，可以采用不同的研究方案。

（1）甲同學采用的方案如圖所示，將兩個相同的小車放在水平木板上，前端各系一條細繩，線的另一端跨過定滑輪各掛一個小盤，盤中可以放不同的砝碼，盤與砝碼的總重力可以近似認為是小車受到的拉力。兩小車后端各系一條細線，用黑板擦可以同時按住或放開這兩條細線，使兩車同時停止或運動。某次操作中，在相同時間內測得小車的位移分別為x1、x2，若小車的加速度分別為a1、a2，則 a1∶a2=_________，這么做的依據是________________________________。

（2）乙同學用如圖所示器材進行定量探究。用拉力傳感器(能測量拉力的儀器)和速度傳感器(能測量瞬時速度的儀器)探究加速度與物體受力的關系。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，分別測量小車到達A、B時的速率。

①乙同學認為，運動時小車受到的拉力_____懸掛物的總重力（選填“>”或“<”），所以乙同學采用力傳感器進行實驗。

②實驗主要步驟如下：

Ⅰ、將拉力傳感器固定在小車上；

Ⅱ、墊高木板右端，讓小車在不受拉力時做__________運動；

Ⅲ、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；為保證細線的拉力不變，必須調節滑輪的高度使___________________________________；

Ⅳ、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；

Ⅴ、改變所掛鉤碼的數量，重復步驟④的操作。

③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度的平方差，則加速度的表達式a＝________（用已知符號表示），請將表中第4次的實驗數據填寫完整(結果保留三位有效數字)。

次數	F/N	v－v/(m2·s－2)	a/(m·s－2)
1	0.60	0.77	0.80
2	1.04	1.61	1.68
3	1.42	2.34	2.44
4	2.62	4.65	________
5	3.00	5.49	5.72

④由表中數據，在坐標紙上作出a－F關系圖線______。

⑤對比實驗結果與理論計算得到的關系圖線(圖中已畫出理論圖線)，造成上述偏差的原因除了拉力傳感器讀數可能偏大外，還可能是_____________________。

Answer 1

【答案】x1∶x2 加速度與位移成正比 小于 勻速直線 細線與長木板平行 4.84 沒有完全平衡摩擦力

【解析】

(1)[1][2]根據位移與加速度、時間關系得

由于時間相等，所以

由上分析可知，加速度與位移成正比；

(2)[3]由于鉤碼向下加速運動，所以繩子的拉力比鉤碼的總重力更小；

[4]墊高木板右端，讓小車在不受拉力時做勻速直線運動，這樣掛上物體后，小車的合力即為拉力傳感器的示數；

[5]為保證細線的拉力不變，必須調節滑輪的高度使細線與長木板平行；

[6]根據勻變速直線運動的位移與速度公式，解得

[7]由公式將第四次實驗數據代入得

[8]根據表中數據，得出圖象如圖所示

[9]對比圖象可知，實際圖象沒有過原點而是和橫坐標有交點，造成原因為沒有完全平衡摩擦力或拉力傳感器讀數偏大.