光电计时器是一种研究物体运动情况的常见仪器.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.现利用如图甲所示装置探究物体的加速度与合外力、质量关系,其NQ是水平桌面,PQ是一端带有滑轮的长木板,l、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,测
得其宽度为d,让小车从木板的顶端滑下,光电门l、2各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t
1和t
2.
(1)该实验中,在改变小车的质量M或沙桶的总质量m时,保持M>>m,这样做的目的是
小车所受合外力大小等于(或约等于)mg
小车所受合外力大小等于(或约等于)mg
;
(2)为了计算出小车的加速度,除了测量d、t
1和£2之外,还需要测量
两光电门之间的距离
两光电门之间的距离
,若上述测量的量用石表示,则用这些物理量计算加速
度的表达式为a=
;
(3)某位同学经过测量、计算得到如下表数据,请在图乙中作出小车加速度与所受合外力的关系图象.
组别 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
M/kg |
0.58 |
0.58 |
0.58 |
0.58 |
0.58 |
0.58 |
0.58 |
F/N |
0.10 |
0.15 |
0.20 |
0.25 |
0.30 |
0.35 |
0.40 |
a/m?s-2 |
0.10 |
0.17 |
0.26 |
0.34 |
0.43 |
0.51 |
0.59 |
(4)由图象可以看出,该实验存在着较大的误差,产生误差的主要原因是.