Question

【题目】光电计时器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之间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．现利用图乙所示的装置设计一个“探究物体的加速度与合外力、质量的关系”的实验，图中AB是水平桌面，CD是一端带有定滑轮的长木板，为了平衡小车与木板间摩擦，将木板C端垫高．将光电门固定在靠近木板滑轮一端的F点（与之连接的光电计时器没有画出）．小车上固定着用于挡光的窄片K，让小车从木板上的E点由静止滑下，与光电门连接的计时器显示窄片K的挡光时间．

（1）用游标卡尺测量窄片的宽度d，用米尺测量E、F两点间距为L，已知Ld，与光电门连接的计时器显示的挡光时间为Δt，则小车的加速度表达式a=________（结果用所给字母表示）．

（2）某同学在实验中保持小车质量M不变，改变砂与砂桶质量m，并将砂和砂桶的重力当做小车所受的合外力F，通过多次测量作出a-F图线，如图丙中实线所示．试分析图线不过坐标原点的原因是________，图线上部明显偏离直线的原因是________．

Answer 1

【答案】（1）

（2）木块垫得太高（或平衡摩擦力过度） ；砂和砂桶的质量m不满足远小于小车的质量M。

【解析】试题分析：（1）小车经过光电门的速度，根据v2=2ax可得（2）根据丙图可知，当没有挂砂和砂桶时，小车产生了加速度，因此说明平衡摩擦力时木板倾角太大；随着F的增大，即砂和砂桶质量的增大，不在满足砂和砂桶远小于小车的质量，因此曲线上部出现弯曲现象。