Question

18．在研究加速度跟作用力和質(zhì)量的關(guān)系時(shí)．
（1）可使物理的質(zhì)量保持不變，研究加速度跟作用力的關(guān)系，這種方法屬于控制變量法．現(xiàn)用如圖所示的
裝置探究“加速度與物體受力的關(guān)系”．小車(chē)所受拉力及其速度可分別由拉力傳感器和速度傳感器記錄下來(lái)．速度傳感器安裝在距離L=48cm的長(zhǎng)木板的a、b兩點(diǎn)．
（2）下表中記錄了實(shí)驗(yàn)測(cè)得的幾組數(shù)據(jù)，v_B²-v_A²是兩個(gè)速度傳感器記錄速率的平方差，則加速度的表達(dá)式 a=2.44m/s²（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．

次數(shù)	F（N）	vB2-vA2（m2/s2）	a（m/s2）
1	0.60	077	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(biāo)紙上已經(jīng)繪出了理論上的a-F圖象．請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上作出由實(shí)驗(yàn)測(cè)得的a-F圖線(xiàn)．
（4）對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算得到的兩個(gè)關(guān)系圖線(xiàn)，分析造成上述偏差的主要原因是沒(méi)有完全平衡摩擦力或拉力傳感器讀數(shù)偏大．

Answer 1

分析 （1）物體的加速度與物體質(zhì)量、物體受力有關(guān)，探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系應(yīng)該使用控制變量法．
（2）根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式中速度和位移的關(guān)系可以寫(xiě)出正確的表達(dá)式；
（3）利用描點(diǎn)法可正確畫(huà)出圖象；
（4）對(duì)比實(shí)際與理論圖象可知，有外力時(shí)還沒(méi)有加速度，由此可得出產(chǎn)生偏差原因．

解答 解：（1）探究加速度與力的關(guān)系時(shí)，控制質(zhì)量不變而改變力的大��；實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了控制變量法；
（2）根據(jù)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的位移與速度公式：${v}_{\;}^{2}-{v}_{0}^{2}=2ax$
可以求出：a=$\frac{{v}_{B}^{2}-{v}_{A}^{2}}{2L}$
代入第3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)$a=\frac{2.34}{2×0.48}$
解得a=2.44m/s²
（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，得出圖象如圖所示：

（4）對(duì)比圖象可知，實(shí)際圖象沒(méi)有過(guò)原點(diǎn)而是和橫坐標(biāo)有交點(diǎn)，造成原因是因?yàn)闆](méi)有完全平衡摩擦力或拉力傳感器讀數(shù)偏大．
故答案為：（1）控制變量法    （2）2.44       （3）如圖       （4）沒(méi)有完全平衡摩擦力或拉力傳感器讀數(shù)偏大．

點(diǎn)評(píng) 明確實(shí)驗(yàn)原理，正確進(jìn)行誤差分析和數(shù)據(jù)處理是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)的基本要求，要加強(qiáng)這方面的訓(xùn)練．