光電計時器是一種研究物體運動情況的常見儀器.當(dāng)有物體從光電門通過時,光電計時器就可以顯示物體的擋光時間.現(xiàn)利用如圖甲所示裝置探究物體的加速度與合外力、質(zhì)量關(guān)系,其NQ是水平桌面,PQ是一端帶有滑輪的長木板,l、2是固定在木板上的兩個光電門(與之連接的兩個光電計時器沒有畫出).小車上固定著用于擋光的窄片K,測
得其寬度為d,讓小車從木板的頂端滑下,光電門l、2各自連接的計時器顯示窄片K的擋光時間分別為t
1和t
2.
(1)該實驗中,在改變小車的質(zhì)量M或沙桶的總質(zhì)量m時,保持M>>m,這樣做的目的是
小車所受合外力大小等于(或約等于)mg
小車所受合外力大小等于(或約等于)mg
;
(2)為了計算出小車的加速度,除了測量d、t
1和£2之外,還需要測量
兩光電門之間的距離
兩光電門之間的距離
,若上述測量的量用石表示,則用這些物理量計算加速
度的表達式為a=
;
(3)某位同學(xué)經(jīng)過測量、計算得到如下表數(shù)據(jù),請在圖乙中作出小車加速度與所受合外力的關(guān)系圖象.
組別 |
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 |
0.10 |
0.17 |
0.26 |
0.34 |
0.43 |
0.51 |
0.59 |
(4)由圖象可以看出,該實驗存在著較大的誤差,產(chǎn)生誤差的主要原因是.