像打點計時器一樣,光電計時器也是一種研究物體運動情況的常見計時儀器,每個光電門都是由激光發(fā)射和接收裝置組成。當(dāng)有物體從光電門通過時,光電計時器就可以顯示物體的擋光時間。現(xiàn)利用如圖11所示裝置設(shè)計一個“探究物體運動的加速度與合外力、質(zhì)量關(guān)系”的實驗,圖中NQ是水平桌面、PQ是一端帶有滑輪的長木板,1、2是固定在木板上間距為L的兩個光電門(與之連接的兩個光電計時器沒有畫出)。可以裝載鉤碼的小車上固定著用于擋光的窄片K,讓小車從木板的頂端滑下,光電門各自連接的計時器顯示窄片K的擋光時間分別為t1和t2。
(1)在某次測量中,用游標(biāo)卡尺測量窄片K的寬度,游標(biāo)卡尺如圖12所示,則窄片K的寬度d= m(已知L>>d),光電門1、2各自連接的計時器顯示的擋光時間分別為t1=4.0×10-2s,t2=2.0×10-2s;
(2)用米尺測量兩光電門的間距為L=0.40m,則小車的加速度大小a= m/s2;
(3)該實驗中,為了把砂和砂桶拉車的力當(dāng)作小車受的合外力,就必須平衡小車受到的摩擦力,正確的做法是__________;
(4)某位同學(xué)通過測量,把砂和砂桶的重量當(dāng)作小車的合外力F,作出a-F圖線。如圖13中的實線所示。試分析:圖線不通過坐標(biāo)原點O的原因是 ;曲線上部彎曲的原因是 ;為了既能改變拉力F,又保證a-F圖象是直線,可以進行這樣的操作 。