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(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
分析:(1)注意平衡摩擦力的原理,利用重力沿斜面的分力来平衡摩擦力,若物体能匀速运动则说明恰好平衡了摩擦力;
(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)利用描点法可正确画出图象;
(4)对比实际与理论图象可知,有外力时还没有加速度,由此可得出产生偏差原因.
解答:解:(1)根据平衡状态的特点可知道当小车做匀速直线运动时,说明摩擦力已经被平衡.
(2)根据匀变速直线运动的位移与速度公式:v2-
v
2
0
=2as可以求出:a=
v
2
B
-v
2
A
2L

带入数据解得:a=2.44m/s2
(3)根据表中数据,得出图象如图所示:

(4)对比图象可知,实际图象没有过原点而是和横坐标有交点,造成原因为没有完全平衡摩擦力或拉力传感器读数偏大.
故答案为:
(1)匀速直线      
(2)
v
2
B
-v
2
A
2L

(3)如图
(4)没有完全平衡摩擦力或拉力传感器读数偏大
点评:明确实验原理,正确进行误差分析和数据处理是对学生学习实验的基本要求,要加强这方面的训练.
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-x
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3
t
5cos
3
t
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2.5c
2.5c
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