Question

12．如图1所示装置，可用来探究“加速度与力的关系”．将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用拉力传感器记录小车受到的拉力大小，在水平桌面的木板上相距L的A、B两点各安装一个速度传感器，记录小车通过A、B时的速度大小．
（1）若速度传感器记录小车通过A、B时的速度大小分别为v₁和v₂，则小车的加速度可表示为a=$\frac{{v}_{2}^{2}-{v}_{1}^{2}}{2L}$
（2）通过控制所挂钩码的数量来改变拉力传感器的读数F，并将F作为小车所受到的合力，利用多次测量的数据，甲、乙和丙三位同学分别绘出了加速度a与F的关系图线如图2，考虑实验存在的误差，最符合实际情况的是乙图．

Answer 1

分析 （1）根据匀变速直线运动的速度位移公式求出小车的加速度．
（2）抓住实验中未平衡摩擦力确定正确的图线．

解答 解：（1）由题意可知，已知初末速度及位移，则由速度和位移关系v²-v₀²=2ax可求得加速度a=$\frac{{v}_{2}^{2}-{v}_{1}^{2}}{2L}$；
（2）由于未平衡摩擦力，可知当F不等于零时，加速度仍然为零，故最符合实际情况的是乙图．
故答案为：（1）$\frac{{v}_{2}^{2}-{v}_{1}^{2}}{2L}$，（2）乙．

点评 解决本题的关键知道实验的原理，注意该实验与课本实验的区别，拉力的大小用传感器测出，速度大小用速度传感器测出．