Question

如图甲所示，用拉力传感器和光电门在气垫导轨上探究“加速度与物体受力的关系”．拉力传感器记录滑块受到拉力的大小．在气垫导轨上相距L=48.00cm的A、B两点各安装一个光电门，分别记录滑块上遮光条通过A、B两光电门的时间．

（1）实验主要步骤如下：

A．用游标卡尺测量遮光条的宽度d如图乙所示，由此读出d=      mm；

B．将气垫导轨、光电门等实验器材按图示装配；

C．平衡摩擦力，让滑块在没有拉力作用时做匀速直线运动；

D．将拉力传感器固定在滑块上，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；

E．接通电源和气源，从C点释放滑块，滑块在细线的拉力下运动，记录细线的拉力F的大小及滑块遮光条分别通过A、B两光电门的时间t_A、t_B；

F．改变所挂钩码的数量，重复E的操作．

（2）下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a=     ，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）	vB^2﹣vA^2（m^2/s^2）	a（m/s^2）
1	0.60	0.77	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）根据表中数据，在坐标平面上作出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（图中已丙画出理论图线），造成上述偏差的原因是      ．

Answer

（1）2.35； （2）；2.44

（3）如图所示 （4）没有完全平衡摩擦力或拉力传感器读数偏大

【解析】【解析】
（1）由图知第5条刻度线与主尺对齐，d=2mm+7×0.05mm=2.35 mm；

（2）根据运动学公式v2﹣v02=2as有：a=

代入数据解得：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）2.35； （2）；2.44

（3）如图所示 （4）没有完全平衡摩擦力或拉力传感器读数偏大

考点：测定匀变速直线运动的加速度．

专题：实验题；动能定理的应用专题．

分析：（1）游标卡尺读数结果等于固定刻度读数加上可动刻度读数，不需要估读．

（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，带入即可求解；

（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．