Question

7．如图1为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系”实验装置．用拉力传感器记录小车受到拉力的大小，在长木板上相距为L=48.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器，分别记录细线拉力和小车到达A、B时的速率．

（1）本实验有关的说法正确的是：AB（多选）
A．两速度传感器之间的距离应适当远些
B．不必用天平测出小车和车上的拉力传感器的总质量
C．应先释放小车，再接通速度传感器的电源
D．改变所挂钩码的数量时，要使所挂钩码的质量远小于小车质量
（2）某同学在表中记录了实验测得的几组数据，v_B²-v_A²是两个速度传感器记录速率的平方差，则加速度的表达式为a=$\frac{{v}_{B}^{2}-{v}_{A}^{2}}{2L}$，表中第3次实验缺失的数据是2.44m/s²（结果保留三位有效数字）；

次数	F（N）	vB2-vA2（m2/s2）	a（m/s2）
1	0.60	0.77	0.80
2	1.04	1.61	1.68
3	1.42	2.34	2.44

（3）甲同学在探究加速度与力的关系时，作出的a一F图线，如图2所示．则实验存在的问题是平衡摩擦力过度．（填写“平衡摩擦力不足”或“平衡摩擦力过度”）造成的．

Answer 1

分析 （1）两速度传感器之间的距离应适当远些，增大L，可以减小误差；不必用天平测出小车和车上的拉力传感器的总质量；实验应先接通电源后再释放小车；因为实验中拉力传感器记录小车受到拉力，不需要使所挂钩码的质量远小于小车质量；
（2）根据运动学公式中速度和位移的关系可以写出正确的表达式；
（3）根据F=0，加速度不为零，分析图线不过原点的原因．

解答 解：（1）A、两速度传感器之间的距离应适当远些，增大L，可以减小误差，故A正确；
B、不必用天平测出小车和车上的拉力传感器的总质量，故B正确；
C、应该先接通电源后再释放小车，故C错误；
D、改变所挂钩码的数量时，不需要使所挂钩码的质量远小于小车质量，因为实验中拉力传感器记录小车受到拉力，故D错误；
故选：AB．
（2）根据匀变速直线运动的位移与速度公式：v²-${v}_{0}^{2}$=2as，可以求出：a=$\frac{{v}_{B}^{2}-{v}_{A}^{2}}{2L}$，
代入数据解得：a=2.44m/s²．
（3）根据图象可知，当F等于零，但是加速度不为零，知平衡摩擦力过度．
故答案为：（1）AB；（2）$\frac{{v}_{B}^{2}-{v}_{A}^{2}}{2L}$，2.44；（3）平衡摩擦力过度．

点评 只要真正掌握了实验原理就能顺利解决此类实验题目，而实验步骤，实验数据的处理都与实验原理有关，故要加强对实验原理的学习和掌握．