Question

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，每个光电门都是由激光发射和接收装置组成。当有物体从光电门通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间。现利用如图11所示装置设计一个“探究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是固定在木板上间距为L的两个光电门（与之连接的两个光电计时器没有画出）。可以装载钩码的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）在某次测量中，用游标卡尺测量窄片K的宽度，游标卡尺如图12所示，则窄片K的宽度d=　　　 m（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=4.0×10^-2s，t₂=2.0×10^-2s；

（2）用米尺测量两光电门的间距为L=0.40m，则小车的加速度大小a=　　　　　 m/s²；

（3）该实验中，为了把砂和砂桶拉车的力当作小车受的合外力，就必须平衡小车受到的摩擦力，正确的做法是__________；

（4）某位同学通过测量，把砂和砂桶的重量当作小车的合外力F，作出a-F图线。如图13中的实线所示。试分析：图线不通过坐标原点O的原因是　　　　　　　　　　　　 ；曲线上部弯曲的原因是　　　　　　　　 　;为了既能改变拉力F，又保证a-F图象是直线，可以进行这样的操作　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

Answer 1

（1）8.00×10^-3m；（2）0.15；（3）推动小车，经过两个光电门的时间相等，说明小车做匀速运动；（4）平衡摩擦力时斜面夹角偏大；砂和砂桶总质量不是远小于车受到的力，或砂和砂桶总重力不等于车受到的拉力；将车上钩码取下来挂到小桶上。