如图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。
⑴ 实验主要步骤如下:
①将拉力传感器固定在小车上;
②应该平衡摩擦力,让小车做 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;为保证绳子的拉力不变,必须调节滑轮的高度使 。
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。
⑵下表中记录了实验测得的几组数据,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 = ,请将表中第4次的实验数据填写完整(结果保留三位有效数字);
次数 | F(N) | ![]() | 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 | |
5 | 3.00 | 5.49 | 5.72 |
⑶由表中数据,在坐标纸上作出a~F关系图线;
⑷对比实验结果与理论计算得到的关系图线(图中已画出理论图线),造成上述偏差的原因除了拉力传感器读数可能偏大外,还可能是 。
⑴匀速直线 细线与长木板平行
⑵ 4.84 ⑶如图 ⑷没有完全平衡摩擦力
题目分析:(1)平衡摩擦力的方法是,垫高一端使的小车能匀速下滑为止,
为了减小摩擦力,所以需要调整定滑轮的高度,使得细线与长木板平行
(2)根据公式可得
,将第4次试验数据代入公式可得
(3)如图所示:
(4)没有完全平衡摩擦力,对实验也能造成误差
点评:在做此实验的时候一定要注意平衡摩擦力,以及调整定滑轮的高度使得细线与长木板平行