问题
问答题
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 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，保持M＞＞m，这样做的目的是______；
（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=______．
答案
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．
（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=
，d t1
通过2时的速度为：v2=d t2
如果测出两光电门之间的距离x，根据：
-v 22
=2ax，v 21
得：a=
=
-vv 22 21 2x
．d2(
)
-tt 21 22 2
txt 21 22
故答案为：（1）小车所受合外力大小等于（或约等于）mg
（2）两光电门之间的距离；d2(
)
-tt 21 22 2
txt 21 22