Question

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，其結構如圖甲如示a、b分別是光電門的激光發射和接收裝置。當有物體從a、b間通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間。現利用圖乙所示裝置設計一個“探究物體運動的加速度與合外力、質量關系的實驗，圖中NQ是水平桌面、PQ是一端帶有滑輪的長木板，1、2是固定在木板上的兩個光電門（與之連接的兩上光電計時器沒有畫出）．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)用游標卡尺測量窄片K的寬度d（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、t₂．則窄片K通過光電門1的速度表達式v₁=_______      ．
(2)用米尺測量兩光電門間距為L，則小車的加速度表達式a =_______           ．
(3)該實驗中，為了把砂和砂桶拉車的力當作小車受的合外力，就必須平衡小車受到的摩擦力，正確的做法是_______________                      __．
(4)實驗中，有位同學通過測量，把砂和砂桶的重力當作小車的合外力F，作出a-F圖線，如圖丙中的實線所示．試分析：圖線不通過坐標原點O的原因是_______；曲線上部彎曲的原因______    。

Answer 1

(1) （2分）       (2) （3分）
(3) 不掛砂和砂桶，調節長木板的傾角，輕推小車讓其下滑，直至兩個光電門的讀數相等為止．  （3分）
(4) 平衡摩擦力時木板傾角太大（2分）；沒有滿足小車質量遠大于砂和砂桶的質量（2分）

解析