Question

（9分）現要用如圖所示的裝置探究“加速度與物體受力的關系”。小車所受拉力和及其速度可分別由拉力傳感器和速度傳感器記錄下來。速度傳感器安裝在距離L= 48.0cm的長木板的A、B兩點。

（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v_A、v_B；
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 =   ____  。表中的第3次實驗數據應該為a=   ____  m/s²（結果保留三位有效數字）。

次數	F（N）	（m2/s2）	a（m/s2）
1	0.60	0.77	0.80
2	1.04	1.61	1.68
3	1.42	2.34
4	2.62	4.65	4.84
5	3.00	5.49	5.72

（3）如圖所示的坐標紙上已經繪出了理論上的a-F圖象。請根據表中數據，在坐標紙上作出由實驗測得的a-F圖線。

（4）對比實驗結果與理論計算得到的兩個關系圖線，分析造成上述偏差的主要原因是              。

Answer 1

（1）勻速直線
（2） ，  2.44
（3）如圖

（4）沒有完全平衡摩擦力或拉力傳感器讀數偏大

解析試題分析：（1）平衡摩擦力后，小車在沒有拉力作用時，應該能做勻速直線運動。
（2）小車從A到B勻加速運動，由運動學公式，得加速度。將表中的第3次實驗數據和L=0.48m代入上式，解得a=2.44m/s²。
（3）描點后作出圖象如圖所示。
（4）實驗所得圖線為直線，但不過原點，當F有一定數值時，小車加速度仍為零，說明沒有完全平衡摩擦力，也可能拉力傳感器讀數存在誤差，即讀數偏大。
考點：本題考查了控制變量法研究牛頓第二定律。