Question

【題目】光電計時器是一種研究物體運動情況的常見計時儀器，其結構如圖甲所示，a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置．當有物體從a、b之間通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間．現(xiàn)利用圖乙所示的裝置設計一個“探究物體的加速度與合外力、質量的關系”的實驗，圖中AB是水平桌面，CD是一端帶有定滑輪的長木板，為了平衡小車與木板間摩擦，將木板C端墊高．將光電門固定在靠近木板滑輪一端的F點（與之連接的光電計時器沒有畫出）．小車上固定著用于擋光的窄片K，讓小車從木板上的E點由靜止滑下，與光電門連接的計時器顯示窄片K的擋光時間．

（1）用游標卡尺測量窄片的寬度d，用米尺測量E、F兩點間距為L，已知Ld，與光電門連接的計時器顯示的擋光時間為Δt，則小車的加速度表達式a=________（結果用所給字母表示）．

（2）某同學在實驗中保持小車質量M不變，改變砂與砂桶質量m，并將砂和砂桶的重力當做小車所受的合外力F，通過多次測量作出a-F圖線，如圖丙中實線所示．試分析圖線不過坐標原點的原因是________，圖線上部明顯偏離直線的原因是________．

Answer 1

【答案】（1）

（2）木塊墊得太高（或平衡摩擦力過度） ；砂和砂桶的質量m不滿足遠小于小車的質量M。

【解析】試題分析：（1）小車經(jīng)過光電門的速度，根據(jù)v2=2ax可得（2）根據(jù)丙圖可知，當沒有掛砂和砂桶時，小車產(chǎn)生了加速度，因此說明平衡摩擦力時木板傾角太大；隨著F的增大，即砂和砂桶質量的增大，不在滿足砂和砂桶遠小于小車的質量，因此曲線上部出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象。