Question

光電計(jì)時(shí)器是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的常見儀器．當(dāng)有物體從光電門通過時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間，現(xiàn)利用如圖甲所示裝置探究物體的加速度與合外力、質(zhì)量關(guān)系，其NQ是水平桌面，PQ是一端帶有滑輪的長(zhǎng)木板，l、2是固定在木板上的兩個(gè)光電門（與之連接的兩個(gè)光電計(jì)時(shí)器沒有畫出）。小車上固定著用于擋光的窄片K，測(cè)得其寬度為d，讓小車從木板的頂端滑下，光電門各自連接的計(jì)時(shí)器顯示窄片K的擋光時(shí)間分別為t₁和t₂。

（1）該實(shí)驗(yàn)中，在改變小車的質(zhì)量M或沙桶的總質(zhì)量m時(shí)，為保證小車所受合外力大小約等于mg需要滿足的條件是            ;

（2）為了計(jì)算出小車的加速度，除了測(cè)量d、t₁和t₂之外，還需要測(cè)量         ，若上述測(cè)量量用x表示，則用這些物理量計(jì)算加速度的表達(dá)式為a=           ；

（3）某位同學(xué)經(jīng)過測(cè)量、計(jì)算得到如下表數(shù)據(jù)，請(qǐng)?jiān)趫D乙中作出小車加速度與所受合外力的關(guān)系圖像。

（4）由圖象可以看出，該實(shí)驗(yàn)存在著較大的誤差，產(chǎn)生誤差的主要原因是          。

 

Answer 1

【答案】

⑴M>>m  ⑵兩光電門之間的距離（或“小車由光電門1運(yùn)動(dòng)至光電門2所用時(shí)間t”） （或“”）………⑶見解析 ⑷木板傾角偏�。ɑ颉捌胶饽Σ亮Σ蛔恪被颉澳┩耆�平衡摩擦力”）……

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)小車，對(duì)沙桶 ，聯(lián)立解得 ，由此式可知，要使得T≈mg,必須滿足M>>m；（2）為了計(jì)算出小車的加速度，除了測(cè)量d、t₁和t₂之外，還需要測(cè)量?jī)晒怆婇T之間的距離x。小車經(jīng)過光電門1時(shí)的速度 ；經(jīng)過光電門2時(shí)的速度 ；根據(jù)解得(或已知小車由光電門1運(yùn)動(dòng)至光電門2所用時(shí)間t，根據(jù) 解得a=)(3)見下圖

（4）由圖可看出，當(dāng)F=0.04N時(shí)小車才開始加速運(yùn)動(dòng)，所以原因是木板傾角偏�。ɑ颉捌胶饽Σ亮Σ蛔恪被颉澳┩耆�平衡摩擦力”）

考點(diǎn)：探究物體的加速度與合外力、質(zhì)量關(guān)系；勻變速直線運(yùn)動(dòng)及用圖像處理數(shù)據(jù)。