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实验：探究加速度与力、质量的关系
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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N
网友投稿 2022-10-27 00:00:00 互联网
◎ 题目
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，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，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______；
（2）为了计算小车的加速度，除了测量d、t
1
和t
2
之外，还需要测量______，若上述测量量用x表示，则用这些物理量计算加速度的表达式为a=______；
（3）某位同学经测量、计算获得的数据作出了小车加速度与所受合外力的关系图象（图乙），试指出图线不过原点产生误差的主要原因．______．
◎ 答案
（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：
v
1
=
d
t
1
，
通过2时的速度为：
v
2
=
d
t
2
如果测量出经过1、2时的时间t，根据：
a=
v
2
-
v
1
t
，得：
a=
d(
t
1
-
t
2
)
tt
1
t
2
如果测出经过1、2时的距离x，根据：
v
22
-
v
21
=2ax
，得：a=
d
2
(
t
21
-
t
22
)
2x
t
21
t
22
．
故答案为：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”），
d
2
(
t
21
-
t
22
)
2x
t
21
t
22
（或“：
a=
d(
t
1
-
t
2
)
tt
1
t
2
”）
（3）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．
故答案为：木板倾角偏小（或“平衡摩擦力不足”或“末完全平衡摩擦力”）．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“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N…”主要考查了你对 【实验：探究加速度与力、质量的关系】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202210/330189.html
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