Question

18．在研究加速度跟作用力和質(zhì)量的關(guān)系時．
（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．速度傳感器安裝在距離L=48cm的長木板的a、b兩點(diǎn)．
（2）下表中記錄了實(shí)驗(yàn)測得的幾組數(shù)據(jù)，v_B²-v_A²是兩個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．請根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上作出由實(shí)驗(yàn)測得的a-F圖線．
（4）對比實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論計算得到的兩個關(guān)系圖線，分析造成上述偏差的主要原因是沒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)動學(xué)公式中速度和位移的關(guān)系可以寫出正確的表達(dá)式；
（3）利用描點(diǎn)法可正確畫出圖象；
（4）對比實(shí)際與理論圖象可知，有外力時還沒有加速度，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，控制質(zhì)量不變而改變力的大小；實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了控制變量法；
（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的位移與速度公式：${v}_{\;}^{2}-{v}_{0}^{2}=2ax$
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）對比圖象可知，實(shí)際圖象沒有過原點(diǎn)而是和橫坐標(biāo)有交點(diǎn)，造成原因是因?yàn)闆]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）沒有完全平衡摩擦力或拉力傳感器讀數(shù)偏大．

點(diǎn)評 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．