像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常见计时仪器,其结构如图甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间。现利用图乙所示装置设计一个“验证物体运动的加速度与合外力、质量关系”的实验,图中NQ是水平桌面,PQ是一端带有滑轮的长木板,1、2是固定在木板上的两个光电门(与之连接的两个光电计时器没有画出)。小车上固定着用于挡光的窄片K,让小车从木板的顶端滑下,光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2
(1)用游标卡尺测量窄片K的宽度d=0.50cm(已知L>>d)光电门1,2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t1=2.50×10-2s, t2=1.25×10-2s 。则窄片K通过光电门Ⅰ时的速度为
(2)用米尺测量两光电门间距为L,则小车的加速度表达式a=
(各量均用(1)(2)里的已知量的字母表示)
(3) 该实验中,为了探究a与F的关系,要保持小车的质量M不变,这种探究方法叫 ,有位同学通过测量,把砂和砂桶的重量当作小车的合外力F,作出a一F图线。如上图丙中的实线所示,试分析:
图线不通过坐标原点O的原因是
图线上部弯曲的原因是