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图1为用速度传感器和拉力传感器验证“质量一定时加速度与物体所受合外力成正比”的实验装置示意图,实验主要步骤如下:
①在长木板上A、B两点各安装一个速度传感器,读出A、B两点的距离L;
②将拉力传感器固定在小车的左端;把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连:
③接通电源,将小车自C点释放,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力F的大小以及小车经过A、B时的速率vA、vB
④由运动学公式计算出小车的加速度a,并将测得的拉力和加速度填入实验数据表;
⑤改变所挂钩码的数量,重复③、④的操作,
实验数据表如下:
次数F/Na/(m?s-2
10.600.80
21.041.68
31.422.44
42.624.84
53.005.72
(1)由表中数据,在图2坐标纸上作出a-F实验图线(图中已画出的为理论图线):
(2)实验图线与理论图线存在偏差的主要原因是______.
(3)下列不必要的实验要求是______.(请填写选项前对应的字母)
A.要保持小车(含拉力传感器)的质量M不变
B.要保证小车(含拉力传感器)的质量M远大于所挂钩码的质量m
C.两速度传感器间的距离要适当大些
D.要保持拉线方向与木板平面平行

解:(1)根据表格数据,描点作图,如图所示;

(2)拉力达到一定值才有加速度,说明摩擦力没有被平衡,拉力大于合力;
(3)A、要保持小车(含拉力传感器)的质量M不变,才能保证加速度与合力成正比,故A错误;
B、拉力是直接通过传感器测量的,故与小车质量和钩码质量大小关系无关,故B正确;
C、两速度传感器间的距离要适当大些,保证速度变化明确,减小加速度的测量误差,故C错误;
D、要保持拉线方向与木板平面平行,拉力才等于合力,故D错误;
故选B.
故答案为:(1)如图所示;(2)未平衡摩擦力;(3)B.
分析:(1)根据表格数据,描点作图即可;
(2)拉力达到一定值才有加速度,说明没有平衡摩擦力;
(3)用细线拉力表示合力,要考虑摩擦力的影响.
点评:本题关键明确实验原理,要知道用力传感器时,勾码质量可以任意选取.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2010?长沙县模拟)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L=48.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器,分别记录小车到达A、B时的速率.

(1)实验主要步骤如下:
①将拉力传感器固定在小车上;
②平衡摩擦力,让小车在没有拉力作用时能做
匀速直线
匀速直线
运动;
③把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连;
④接通电源后自C点释放小车,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率vA、vB
⑤改变所挂钩码的数量,重复④的操作.
(2)下表中记录了实验测得的几组数据,
v
2
B
-
v
2
A
是两个速度传感器记录速率的平方差,则加速度的表达式a=
v
2
B
-v
2
A
2L
v
2
B
-v
2
A
2L
,请将表中第3次的实验数据填写完整(结果保留三位有效数字);
次数 F(N)
v
2
B
-
v
2
A
(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
4 2.62 4.65 4.84
5 3.00 5.49 5.72
(3)由表中数据,在图2坐标纸上作出a~F关系图线;
(4)对比实验结果与理论计算得到的关系图线(图2中已画出理论图线),造成上述偏差的原因是
没有完全平衡摩擦力或拉力传感器读数偏大
没有完全平衡摩擦力或拉力传感器读数偏大

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科目:高中物理 来源: 题型:

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L=48.00cm的A、B两点各安装一个速度传感器,分别记录小车到达A、B时的速率.

实验主要步骤如下:
①将拉力传感器固定在小车上;
②平衡摩擦力,让小车做匀速直线运动;
③把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连;
④接通电源后自C点释放小车,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率vA、vB
⑤改变所挂钩码的数量,重复④的操作.
(1)表中记录了实验测得的几组数据,
v
2
B
-
v
2
A
是两个速度传感器记录速率的平方差,请将表中第3次的实验数据填写完整(结果保留三位有效数字)(请写在答题纸的横线上);
次数 F/N
v
2
B
-
v
2
A
 (m3/s3
a(m/s2
1 0.60 0.77 0.80
2 1.04 1.61 1.68
3 1.42 2.34
2.44
2.44
4 2.62 4.65 4.84
5 3.00 5.49 5.72
(2)依据表中数据,在坐标纸上作出a~F关系图线;
(3)比较实验结果与理论计算得到的关系图线(图2中已画出理论图线),造成上述偏差的原因是
没有完全平衡摩擦力或拉力传感器读数偏大
没有完全平衡摩擦力或拉力传感器读数偏大

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2012?无锡二模)图1为用速度传感器和拉力传感器验证“质量一定时加速度与物体所受合外力成正比”的实验装置示意图,实验主要步骤如下:
①在长木板上A、B两点各安装一个速度传感器,读出A、B两点的距离L;
②将拉力传感器固定在小车的左端;把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连:
③接通电源,将小车自C点释放,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力F的大小以及小车经过A、B时的速率vA、vB
④由运动学公式计算出小车的加速度a,并将测得的拉力和加速度填入实验数据表;
⑤改变所挂钩码的数量,重复③、④的操作,
实验数据表如下:
次数 F/N a/(m?s-2
1 0.60 0.80
2 1.04 1.68
3 1.42 2.44
4 2.62 4.84
5 3.00 5.72
(1)由表中数据,在图2坐标纸上作出a-F实验图线(图中已画出的为理论图线):
(2)实验图线与理论图线存在偏差的主要原因是
未平衡摩擦力
未平衡摩擦力

(3)下列不必要的实验要求是
B
B
.(请填写选项前对应的字母)
A.要保持小车(含拉力传感器)的质量M不变
B.要保证小车(含拉力传感器)的质量M远大于所挂钩码的质量m
C.两速度传感器间的距离要适当大些
D.要保持拉线方向与木板平面平行

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科目:高中物理 来源:2012年江苏省无锡市高考物理二模试卷(解析版) 题型:解答题

图1为用速度传感器和拉力传感器验证“质量一定时加速度与物体所受合外力成正比”的实验装置示意图,实验主要步骤如下:
①在长木板上A、B两点各安装一个速度传感器,读出A、B两点的距离L;
②将拉力传感器固定在小车的左端;把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连:
③接通电源,将小车自C点释放,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力F的大小以及小车经过A、B时的速率vA、vB
④由运动学公式计算出小车的加速度a,并将测得的拉力和加速度填入实验数据表;
⑤改变所挂钩码的数量,重复③、④的操作,
实验数据表如下:
次数F/Na/
10.600.80
21.041.68
31.422.44
42.624.84
53.005.72
(1)由表中数据,在图2坐标纸上作出a-F实验图线(图中已画出的为理论图线):
(2)实验图线与理论图线存在偏差的主要原因是______.
(3)下列不必要的实验要求是______.(请填写选项前对应的字母)
A.要保持小车(含拉力传感器)的质量M不变
B.要保证小车(含拉力传感器)的质量M远大于所挂钩码的质量m
C.两速度传感器间的距离要适当大些
D.要保持拉线方向与木板平面平行

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