Question

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、质量的关系’其中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，测得其宽度为d.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) 该实验中，在改变小车的质量M或沙桶的总质量m时，应保持M»m,这样做的目的__
(2) 为了计算出小车的加速度，除了测量d、t1和t2之外，还需要测__________
若上述测量的量用x表示，则用这些叙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像。

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	0.13	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，则产生误差的主要原因是_________

Answer 1

（1）小车所受合外力大小等于(或约等于)mg （2分）
（2）两光电门之间的距离（或“小车由光电门1运动至光电门2所用时间”） （2分）
 （或“”） （2分）
（3）如图 （2分）

（4）木板倾角偏小（或“平衡摩擦力不足”或“末完全平衡摩擦力”） （2分）

：（1）实验中我们认为：mg=Ma，而实际上是：mg=（M+m）a，因此只有当M＞＞m时，小车所受合外力大小等于mg．
故答案为：小车所受合外力大小等于（或约等于）mg．
（2）通过光电门的测量我们计算出了通过光电门1的速度为：v₁=，通过2时的速度为：v₂=如果测量出经过1、2时的时间t，根据：a=，得：a=
如果测出经过1、2时的距离x，根据：=2ax，得：a=．
（3）如图 

（4）由图乙可知，开始小车受合外力时，加速度却为零，因此操作过程中可能没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足．