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利用光电门可以测量运动物体挡光时间内的平均速度,因为挡光片较窄,所以可看做测量的是瞬时速度。为了测量做匀变速直线运动小车的加速度,将宽度均为b的挡光片A、B固定在小车上,如右图所示。

(1)当小车匀变速经过光电门时,测得A、B先后挡光的时间分别为Δt1和Δt2,A、B开始挡光时刻的时间间隔为t,则小车的加速度a=____________。

(2)(单选题)实验中,若挡光片的宽度b较大,用上述方法测得的加速度与真实值间会有一定的差距,则下列说法正确的是(    )

A.若小车做匀加速运动,则测量值大于真实值;若小车做匀减速运动,则测量值小于真实值

B.若小车做匀加速运动,则测量值小于真实值;若小车做匀减速运动,则测量值大于真实值

C.无论小车做匀加速运动还是做匀减速运动,测量值均大于真实值

D.无论小车做匀加速运动还是做匀减速运动,测量值均小于真实值

 

【答案】

(1)   (2)B

【解析】

试题分析:(1)据题意,遮光片A通过光电门时间为Δt1,则此时瞬时速度为:,同理可以求得遮光片B通过光电门的瞬时速度为:,则小车加速度为:。(2)当遮光片较长,则表示时的瞬时速度,表示时的瞬时速度,如果小车做匀加速直线运动,这两个位置的时间差t 比t小,则加速度测量值比真实值偏小;如果小车做匀减速直线运动,则这两个位置的时间差t 比t大,则加速度测量值比真实值偏大,故选项B正确。

考点:本题考查测量小车加速度的方法。

 

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

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,其结构如图甲所示,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“验证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=0.50cm(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=2.50×10-2s,t2=1.25×10-2s.则窄片K通过光电门Ⅰ时的速度为
0.2m/s
0.2m/s

(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=
(t
2
1
-
t
2
2
)d2
2
Lt
2
1
t
2
2
(t
2
1
-
t
2
2
)d2
2
Lt
2
1
t
2
2

(各量均用(1)(2)里的已知量的字母表示)
(3)该实验中,为了探究a与F的关系,要保持小车的质量M不变,这种探究方法叫
控制变量法
控制变量法
,有位同学通过测量,把砂和砂桶的重量当作小车的合外力F,作出a一F图线.如上图丙中的实线所示,试分析:
图线不通过坐标原点O的原因是
平衡摩擦力时木板倾角过大
平衡摩擦力时木板倾角过大

图线上部弯曲的原因是
没有满足小车质量M运大于砂和砂筒的质量m
没有满足小车质量M运大于砂和砂筒的质量m

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(17分)

(1)(8分)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用计时仪器,其结构如图甲所示,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(从运动物块开始挡住ab间光线至结束的时间).现利用如图乙所示装置测量滑块和长1m左右的木板间的动摩擦因数μ.。图中MN是水平桌面,Q是木板与桌面的接触点,1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有在1和2位置画出。此外在木板顶端的P点还悬挂着一个铅锤,让滑块从木板的顶端滑下,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t1=5.0×102s和t2=2.0×102s。用螺旋测微器测量小滑块的宽度d,如图丙所示.

①由图丙读出滑块的宽度d=           mm;

②滑块通过光电门1的瞬时速度v1的表达式为        ,滑动通过光电门2的速度v2的表达式为        (用字母d、t1、t2表示);

③若仅提供一把米尺,已知当地的重力加速为g,为完成测量,除了研究v1v2和两个光电门之间的距离L外,还需测量的物理量是                                           

                                         (说明各物理量的意义及字母);

④写出用③中各量求解动摩擦因数的表达式                  (用字母表示)。

(2)(9分)有一根很细的均匀空心金属管,管长约50cm、电阻约为15,现需测定它的内径d,但因其内径较小,无法用游标卡尺直接测量。已知这种金属的电阻率为。实验室中可以提供下列器材:

A.毫米刻度尺;

B.螺旋测微器;

C.电流表(量程300mA,内阻约1);

D.电流表(量程3A,内阻约0.1);

E.电压表(量程3V,内阻约6k):

F.滑动变阻器(最大阻值lk,额定电流0.5A);

G.滑动变阻器(最大阻值5,额定电流2A);

H.蓄电池(电动势6V,内阻0.05);

J.开关一个及带夹子的导线若干。

请设计一个实验方案,要求实验误差尽可能小,并能测出多组数据,便于调节。回答下列问题:

①实验中应测物理量的名称及符号是                                                                                          

②电流表应选择        ,滑动变阻器应选择        ;(填字母代号)

③请你设计一个电路图将其画在上面的方框中;

④用测得的物理量、已知量的字母写出计算金属管内径的表达式为=           

 

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科目:高中物理 来源:2010年四川省高三上学期第一次月考(理综)物理部分 题型:实验题

(17分)

(1)(8分)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用计时仪器,其结构如图甲所示,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(从运动物块开始挡住ab间光线至结束的时间).现利用如图乙所示装置测量滑块和长1m左右的木板间的动摩擦因数μ.。图中MN是水平桌面,Q是木板与桌面的接触点,1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有在1和2位置画出。此外在木板顶端的P点还悬挂着一个铅锤,让滑块从木板的顶端滑下,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t1=5.0×102s和t2=2.0×102s。用螺旋测微器测量小滑块的宽度d,如图丙所示.

①由图丙读出滑块的宽度d=            mm;

②滑块通过光电门1的瞬时速度v1的表达式为         ,滑动通过光电门2的速度v2的表达式为         (用字母d、t1、t2表示);

③若仅提供一把米尺,已知当地的重力加速为g,为完成测量,除了研究v1v2和两个光电门之间的距离L外,还需测量的物理量是                                           

                                          (说明各物理量的意义及字母);

④写出用③中各量求解动摩擦因数的表达式                   (用字母表示)。

(2)(9分)有一根很细的均匀空心金属管,管长约50cm、电阻约为15,现需测定它的内径d,但因其内径较小,无法用游标卡尺直接测量。已知这种金属的电阻率为。实验室中可以提供下列器材:

A.毫米刻度尺;

B.螺旋测微器;

C.电流表(量程300mA,内阻约1);

D.电流表(量程3A,内阻约0.1);

E.电压表(量程3V,内阻约6k):

F.滑动变阻器(最大阻值lk,额定电流0.5A);

G.滑动变阻器(最大阻值5,额定电流2A);

H.蓄电池(电动势6V,内阻0.05);

J.开关一个及带夹子的导线若干。

请设计一个实验方案,要求实验误差尽可能小,并能测出多组数据,便于调节。回答下列问题:

①实验中应测物理量的名称及符号是                                                                                           

②电流表应选择         ,滑动变阻器应选择         ;(填字母代号)

③请你设计一个电路图将其画在上面的方框中;

④用测得的物理量、已知量的字母写出计算金属管内径的表达式为=           

 

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科目:高中物理 来源: 题型:

(8分)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用计时仪器,其结构如图甲所示,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(从运动物块开始挡住ab间光线至结束的时间).现利用如图乙所示装置测量滑块和长1m左右的木板间的动摩擦因数μ.。图中MN是水平桌面,Q是木板与桌面的接触点,1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有在1和2位置画出。此外在木板顶端的P点还悬挂着一个铅锤,让滑块从木板的顶端滑下,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t1=5.0×10-2s和t2=2.0×10-2s。用螺旋测微器测量小滑块的宽度d,如图丙所示.

 


   

①由图丙读出滑块的宽度d=            mm;

②滑块通过光电门1的瞬时速度v1的表达式为         ,滑动通过光电门2的速度v2的表达式为         (用字母d、t1、t2表示);

③若仅提供一把米尺,已知当地的重力加速为g,为完成测量,除了研究v1v2和两个光电门之间的距离L外,还需测量的物理量是                                           

                                          (说明各物理量的意义及字母);

④写出用③中各量求解动摩擦因数的表达式                   (用字母表示)。

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(1)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用计时仪器,其结构如图甲所示,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(从运动物块开始挡住ab间光线至结束的时间).现利用如图乙所示装置测量滑块和长1m左右的木板间的动摩擦因数μ.。图中MN是水平桌面,Q是木板与桌面的接触点,1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有在1和2位置画出。此外在木板顶端的P点还悬挂着一个铅锤,让滑块从木板的顶端滑下,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t1=5.0×102s和t2=2.0×102s。用螺旋测微器测量小滑块的宽度d,如图丙所示.

①由图丙读出滑块的宽度d=            mm;

②滑块通过光电门1的瞬时速度v1的表达式为         ,滑动通过光电门2的速度v2的表达式为         (用字母d、t1、t2表示);

③若仅提供一把米尺,已知当地的重力加速为g,为完成测量,除了研究v1v2和两个光电门之间的距离L外,还需测量的物理量是                                           

                                          (说明各物理量的意义及字母);

④写出用③中各量求解动摩擦因数的表达式                   (用字母表示)。

(2)有一根很细的均匀空心金属管,管长约50cm、电阻约为15,现需测定它的内径d,但因其内径较小,无法用游标卡尺直接测量。已知这种金属的电阻率为。实验室中可以提供下列器材:

A.毫米刻度尺;

B.螺旋测微器;

C.电流表(量程300mA,内阻约1);

D.电流表(量程3A,内阻约0.1);

E.电压表(量程3V,内阻约6k):

F.滑动变阻器(最大阻值lk,额定电流0.5A);

G.滑动变阻器(最大阻值5,额定电流2A);

H.蓄电池(电动势6V,内阻0.05);

J.开关一个及带夹子的导线若干。

请设计一个实验方案,要求实验误差尽可能小,并能测出多组数据,便于调节。回答下列问题:

①实验中应测物理量的名称及符号是                                                                                           

②电流表应选择         ,滑动变阻器应选择         ;(填字母代号)

③请你设计一个电路图将其画在上面的方框中;

④用测得的物理量、已知量的字母写出计算金属管内径的表达式为=           

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