问题标题:
【像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常见计时仪器,其结构如图甲如示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间通过时,光电计时器就可以显示物】
问题描述:
像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常见计时仪器,其结构如图甲如示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.现利用图乙所示装置设计一个“探究物体运动的加速度与合外力、质量关系的实验,图中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,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t1和t2.
(1)用游标卡尺测量窄片K的宽度d(已知l>>d),光电门1,2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t1、t2.则窄片K通过光电门1的速度表达式v1=dt1
dt1
.
(2)用米尺测量两光电门间距为l,则小车的加速度表达式a=(dt2)2−(dt1)22l
(dt2)2−(dt1)22l
.
(3)该实验中,为了把砂和砂桶拉车的力当作小车受的合外力,就必须平衡小车受到的摩擦力,正确的做法是______(选填“挂”或“不挂”)砂桶,调节长木板的倾角,轻推小车让其下滑,直至两个光电门的读数______(选填“相等”或“不等”).
(4)实验中,有位同学通过测量,把砂和砂桶的重力当作小车的合外力F,作出a-F图线,如图丙中的实线所示.试分析:图线不通过坐标原点O的原因是______,曲线上部弯曲的原因______.
黄大贵回答:
(1)由于窄片K的宽度为d很小,因此可以利用其平均速度代替物体的瞬时速度,故窄片K通过光电门1的速度表达式为:
v1=dt
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