Question

光電計(jì)時(shí)器是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的常見(jiàn)儀器．當(dāng)有物體從光電門通過(guò)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，1、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(méi)有畫(huà)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）在研究實(shí)驗(yàn)前，讓小車不掛沙桶，在P端適當(dāng)墊一小木塊，讓小車自由滑下，如果發(fā)現(xiàn)                ，即可判斷小車近似做勻速直線運(yùn)動(dòng)，即平衡了摩擦力，也就是后面進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)時(shí)，小車所受的合外力F就等于                ；

（2）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)，保持M >>m，這樣做的目的是                                 ；

（3）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)量的物理量用x表示，則用這些物理量計(jì)算加速度的表達(dá)式為a =            。

 

Answer 1

【答案】

（1）t₁和t₂在誤差的范圍內(nèi)近似相等       繩的拉力

（2）繩的拉力近似等于沙桶的總重力mg

（3）兩光電門之間的距離     

【解析】

試題分析：（1）如果小車勻速直線運(yùn)動(dòng)，通過(guò)兩個(gè)寬度都是的光電門速度相等，因此時(shí)間相等。平衡后出去拉力外即合外力為0，因此后面驗(yàn)證時(shí)合外力就只剩下了拉力。

（2）該實(shí)驗(yàn)中，小車和沙桶一起運(yùn)動(dòng)，繩子拉力，若則有

（3）根據(jù)光電門的寬度d和通過(guò)光電門的時(shí)間t₁和t₂可以計(jì)算通過(guò)兩個(gè)光電門的速度和，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律得，只需要測(cè)出兩個(gè)光電門之間的距離即可。

考點(diǎn)：光電門測(cè)速度以及勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律