Question

光電門傳感器也是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的計(jì)時(shí)儀器，現(xiàn)利用圖甲所示裝置設(shè)計(jì)一個(gè)“驗(yàn)證物體產(chǎn)生的加速度與合外力、質(zhì)量關(guān)系” 的實(shí)驗(yàn)，圖中NO是水平桌面，PO是一端帶有滑輪的長木板，1、2是固定在木板上的兩個(gè)光電門。小車上固定著用于擋光的窄片，讓小車從木板的頂端滑下，光電門連接數(shù)據(jù)采集器，并把數(shù)據(jù)采集器和計(jì)算機(jī)連接，打開軟件。

①該實(shí)驗(yàn)中，為了探究a與F 關(guān)系，必須使用的物理方法是______________。

②已知窄片的寬度為d，計(jì)算機(jī)顯示的光電門1、2的擋光時(shí)間分別為t₁、t₂。用米尺測(cè)量光電門間距為L（L遠(yuǎn)大于d），則小車的加速度表達(dá)式a=                     (用題中所給的字母表示)。 

③有位同學(xué)通過測(cè)量，作出a—F圖線,如圖乙中的實(shí)線所示。試分析：

乙中圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是                                        ；

乙中圖線上部彎曲的原因是                                          。

 

Answer 1

【答案】

控制變量法；a=(d²/t₂²-d²/t₁²)/2L；木板夾角過大；m<<M的條件未能很好滿足

【解析】①驗(yàn)證牛頓第二定律采用的是控制變量法，比如控制質(zhì)量m大小不變，研究合力F與加速度的變化②因?yàn)榱�傳感器是連接在小車上的，所以力傳感器的示數(shù)表示小車所受的拉力，因?yàn)槠胶膺^摩擦力了，所以繩子的拉力表示小車的合外力，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中繩子的拉力小于砝碼的重力，只有當(dāng)砝碼的重力遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，繩子的拉力才等于砝碼的重力，小車經(jīng)過光電門1時(shí)的速度為，經(jīng)過光電門2時(shí)的速度為，發(fā)生的位移是s，所以，所以加速度為a=(d²/t₂²-d²/t₁²)/2L ③由以上論證可知乙中的實(shí)線是因?yàn)槟景鍔A角過大；m<<M的條件未能很好滿足