Question

光電計(jì)時器是一種研究物體運(yùn)動情況的常見儀器．當(dāng)有物體從光電門通過時，光電計(jì)時器就可以顯示物體的擋光時間，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木板，l、2是固定在木板上的兩個光電門（與之連接的兩個光電計(jì)時器沒有畫出）。小車上固定著用于擋光的窄片K，測得其寬度為d，讓小車從木板的頂端滑下，光電門各自連接的計(jì)時器顯示窄片K的擋光時間分別為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，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，除了測量d、t₁和t₂之外，還需要測量        ，若上述測量量用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)過測量、計(jì)算得到如下表數(shù)據(jù)，請?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>>m⑵兩光電門之間的距離（或“小車由光電門1運(yùn)動至光電門2所用時間”

⑶圖略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：⑴實(shí)際上是：，因此只有當(dāng)時，小車所受合外力大小等于mg．

⑵兩光電門之間的距離（或“小車由光電門1運(yùn)動至光電門2所用時間”

通過光電門的測量我們計(jì)算出了通過光電門1的速度為：，

通過2時的速度為：

如果測量出經(jīng)過1、2時的時間t，根據(jù)：，得：

如果測出經(jīng)過1、2時的距離x，根據(jù)：，得：．

⑶由圖可知，開始小車受合外力時，加速度卻為零，因此操作過程中可能沒有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足．

考點(diǎn)：探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系．

點(diǎn)評：本實(shí)驗(yàn)與教材中的實(shí)驗(yàn)有所不同，但是根據(jù)所學(xué)物理知識，明確了實(shí)驗(yàn)原理，即可正確解答．