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(6分)光电计时器是一种研究物体运动的常见仪器,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,现利用如图所示装置探究物体的加速度与合外力、质量之间的关系,其中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,测得其宽度为d.让小车从木板的顶端滑下,经过1、2两光电门时计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2.(窄片K的宽度除以窄片K的挡光时间为通过该点的瞬时速度)

(1)该实验中,在改变小车的质量M或沙桶的总质量m时,始终要保持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

                                

 若该测量量用x表示,则用这些物理量计算加速度的表达式为a=     

(1)小车所受合外力大小等于(或约等于)mg  ………………3分

  (2)小车由光电门1运动至光电门2所用时间x(或“两光电门之间的距离”)

      …………3分

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

(2011?金华二模)与打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如左图所示,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通过时的挡光时间.
为了测定两张纸之间的动摩擦因数,某同学利用光电计时器设计了一个实验:如上右图所示,在小铁块A和木板B上贴上待测的纸,木板B水平固定,铅锤通过细线和小铁块相连.l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画出.释放铅锤,让小铁块在木板上加速运动,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为2.0×10-2s和0.6×10-2s.用游标卡尺测量小铁块的宽度d如下图所示.
(1)读出小铁块的宽度d=
1.45
1.45
cm.
(2)铁块通过光电门l的速度v1=
0.725
0.725
m/s,铁块通过光电门2的速度v2=
2.42
2.42
m/s.(计算结果保留3位有效数字)
(3)已知当地重力加速度为g,为完成测量,除了测量v1、v2和两个光电门之间的距离L外,还需测量的物理量有:
铁块的质量m
铁块的质量m
、
铅锤的质量M
铅锤的质量M
.(用文字说明并用字母表示)
(4)用(3)中各量求解动摩擦因数的表达式:μ=
2MgL-(M+m)(
v
2
2
-
v
2
1
)
2mgL
2MgL-(M+m)(
v
2
2
-
v
2
1
)
2mgL
(用字母表示)

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图1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,利用光电计时器来探究合外力做功与动能变化的关系.
如图2所示,水平面O点左侧是光滑平面,右侧是粗糙平面,弹簧的左端固定在竖直的墙壁上,弹簧处于自然长度时右端恰好在O点,在O点固定光电门可以测出木块通过O点的时间,木块与弹簧不相连.现用木块将弹簧压缩一段距离,然后由静止释放,将弹簧压缩的长度x、木块通过光电门的时间t、木块在粗糙水平面上滑行的距离s记入表中.

实验序号 1 2 3 4 5 6
压缩量x/cm 10 15 20 25 30 35
时间t/s 0.100 0.067 0.050 0.040 0.033 0.029
距离s/m 0.50 1.13 2.00 3.12 4.50 6.13
(1)若木块长L,通过光电门时间t,则木块通过光电门时的速度v0=
L
t
L
t
;
(2)从理论上讲,木块在粗糙水平面上滑动的距离s和木块通过光电门的时间t关系应是s∝
t-2
t-2
;请你运用数据表中测定的数据在图a所示的坐标系中作出相应的图象验证理论的正确性;
(3)选择适当的物理量在图b所示的坐标纸上作出能直观反映木块在粗糙水平面上滑行距离s与弹簧压缩量x的关系图象,根据图象写出的关系应是s∝
x2
x2
;
(4)由能量守恒定律,弹簧的最大弹性势能应等于木块在水平面上滑行中产生的总内能,由此可以确定弹簧的弹性势能与弹簧压缩量的关系应是EP∝
x2
x2
.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图1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,利用光电计时器来探究合外力做功与动能变化的关系.
如图2所示,水平面O点左侧是光滑平面,右侧是粗糙平面,弹簧的左端固定在竖直的墙壁上,弹簧处于自然长度时右端恰好在O点,在O点固定光电门可以测出木块通过O点的时间,木块与弹簧不相连.现用木块将弹簧压缩一段距离,然后由静止释放,将弹簧压缩的长度x、木块通过光电门的时间t、木块在粗糙水平面上滑行的距离s记入表中.

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实验序号 1 2 3 4 5 6
压缩量x/cm 10 15 20 25 30 35
时间t/s 0.100 0.067 0.050 0.040 0.033 0.029
距离s/m 0.50 1.13 2.00 3.12 4.50 6.13
(1)若木块长L,通过光电门时间t,则木块通过光电门时的速度v0=______;
(2)从理论上讲,木块在粗糙水平面上滑动的距离s和木块通过光电门的时间t关系应是s∝______;请你运用数据表中测定的数据在图a所示的坐标系中作出相应的图象验证理论的正确性;
(3)选择适当的物理量在图b所示的坐标纸上作出能直观反映木块在粗糙水平面上滑行距离s与弹簧压缩量x的关系图象,根据图象写出的关系应是s∝______;
(4)由能量守恒定律,弹簧的最大弹性势能应等于木块在水平面上滑行中产生的总内能,由此可以确定弹簧的弹性势能与弹簧压缩量的关系应是EP∝______.

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图1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,利用光电计时器来探究合外力做功与动能变化的关系.
     如图2所示,水平面O点左侧是光滑平面,右侧是粗糙平面,弹簧的左端固定在竖直的墙壁上,弹簧处于自然长度时右端恰好在O点,在O点固定光电门可以测出木块通过O点的时间,木块与弹簧不相连.现用木块将弹簧压缩一段距离,然后由静止释放,将弹簧压缩的长度x、木块通过光电门的时间t、木块在粗糙水平面上滑行的距离s记入表中.


实验序号
1
2
3
4
5
6
压缩量x /cm
10
15
20
25
30
35
时间t /s
 0 .100
 0 .067
 0.050
 0 .040
 0.033
 0 .029
距离s /m
 0 .50
 1 .13
 2 .00
 3 .12
 4 .50
 6.13

(1)若木块长L,通过光电门时间t,则木块通过光电门时的速度v0=              ;
(2)从理论上讲,木块在粗糙水平面上滑动的距离s和木块通过光电门的时间t关系应是s∝         ;请你运用数据表中测定的数据在图a所示的坐标系中作出相应的图象验证理论的正确性;
(3)选择适当的物理量在图b所示的坐标纸上作出能直观反映木块在粗糙水平面上滑行距离s与弹簧压缩量x的关系图象,根据图象写出的关系应是s∝          ;
(4)由能量守恒定律,弹簧的最大弹性势能应等于木块在水平面上滑行中产生的总内能,由此可以确定弹簧的弹性势能与弹簧压缩量的关系应是∝          .

        

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