10.如图甲的光电门传感器是测定瞬时速度大小的仪器.其原理是发射端发出一束很细的红外线到接收端.当固定在运动物体上的一个已知宽度为d的挡光板通过光电门挡住红外线时.和它连接的数字计时器可记下挡光的时间Δt.则可以求出运动物体通过光电门时的瞬时速度大小. (1)为了减小测量瞬时速度的误差.应选择宽度比较 的挡光板. (2)如图乙是某同学利用光电门传感器探究小车加速度与力之间关系的实验装置.他将该光电门固定在水平轨道上的B点.用不同重物通过细线拉同一小车.小车每次都从同一位置A点静止释放. ①如图丙所示.用游标卡尺测出挡光板的宽度d= mm.实验时将小车从图乙A点静止释放.由数字计时器记下挡光板通过光电门时挡光时间间隔Δt=0.02 s.则小车通过光电门时的瞬时速度大小为 m/s, ②实验中设小车的质量为m1.重物的质量为m2.则在m1与m2满足关系式 时可近似认为细线对小车的拉力大小与重物的重力大小相等, ③测出多组重物的质量m2和对应挡光板通过光电门的时间Δt.并算出小车经过光电门时的速度v.通过描点作出线性图象.研究小车的加速度与力之间的关系.处理数据时应作出 图象(选填“v-m2 或“v2-m2 ), ④某同学在③中作出的线性图象不过坐标原点.其可能的原因是 . 解析:(1)物体通过光电门过程中的平均速度大小为v=d/Δt.当d较小时可以认为v即为此时的瞬时速度大小,(2)由v=d/Δt=11.40×10-3m/0.02 s=0.57 m/s,设细线上的拉力大小为F.重物向下运动的加速度大小为a.小车水平方向运动的加速度大小也是a.对重物与小车分别由牛顿第二定律得:m2g-F=m2a.F=m1a.由此可得F==.显然在m1≫m2时有F=m2g,设AB间距为s.则小车在B点时速度v满足v2=2as=.在s.m1一定时显然v2与m2成线性关系,若考虑小车与水平轨道间的摩擦力Ff.则有v2=2as=.v2-m2线性图象不过坐标原点. 答案:①11.40 0.57 ②m1≫m2 ③v2-m2 ④小车与水平轨道间存在摩擦力 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

如图甲所示的光电门传感器是测定瞬时速度大小的仪器,其原理是发射端发出一束很细的红外线到接收端,当固定在运动物体上的一个已知宽度为d的挡光板通过光电门挡住红外线时,和它连接的数字计时器可记下挡光的时间△t,则可以求出运动物体通过光电门时的瞬时速度大小.精英家教网
(1)为了减小测量瞬时速度的误差,应该选择宽度比较
 
(选填“宽”或“窄”)的挡光板.
(2)如图乙所示是某同学利用光电门传感器探究小车加速度与力之间关系的实验装置,他将该光电门固定在水平轨道上的B点,用不同重物通过细线拉同一小车,小车每次都从同一位置A点由静止释放.精英家教网
①如图丙所示,用游标卡尺测出挡光板的宽度d=
 
mm,实验时将小车从图乙中的A点由静止释放,由数字计时器记下挡光板通过光电门时挡光的时问间隔△t=0.02s,则小车通过光电门时的瞬时速度大小为
 
m/s;
②实验中设小车的质量为m1,重物的质量为m2,则在m1与m2满足关系
 
时可近似认为细线对小车的拉力大小与重物的重力大小相等;
③测出多组重物的质量m2和对应挡光板通过光电门的时间血,并算出小车经过光电门时的速度△t,通过描点作出线性图象,研究小车的加速度与力之间的关系.处理数据时应作出
 
(选填“v-m2”或“v2-m2,”)图象;
④某同学在③中作出的线性图象不过坐标原点,其可能的原因是
 

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如图甲所示的光电门传感器是测定瞬时速度大小的仪器,其原理是发射端发出一束很细的红外线到接收端,当固定在运动物体上的一个已知宽度为d的挡光板通过光电门挡住红外线时,和它连接的数字计时器可记下挡光的时间△t,则可以求出运动物体通过光电门时的瞬时速度大小.
(1)为了减小测量瞬时速度的误差,应该选择宽度比较______(选填“宽”或“窄”)的挡光板.
(2)如图乙所示是某同学利用光电门传感器探究小车加速度与力之间关系的实验装置,他将该光电门固定在水平轨道上的B点,用不同重物通过细线拉同一小车,小车每次都从同一位置A点由静止释放.
①如图丙所示,用游标卡尺测出挡光板的宽度d=______mm,实验时将小车从图乙中的A点由静止释放,由数字计时器记下挡光板通过光电门时挡光的时问间隔△t=0.02s,则小车通过光电门时的瞬时速度大小为______m/s;
②实验中设小车的质量为m1,重物的质量为m2,则在m1与m2满足关系______时可近似认为细线对小车的拉力大小与重物的重力大小相等;
③测出多组重物的质量m2和对应挡光板通过光电门的时间血,并算出小车经过光电门时的速度△t,通过描点作出线性图象,研究小车的加速度与力之间的关系.处理数据时应作出______(选填“v-m2”或“v2-m2,”)图象;
④某同学在③中作出的线性图象不过坐标原点,其可能的原因是______.

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如图甲所示的光电门传感器是测定瞬时速度大小的仪器,其原理是发射端发出一束很细的红外线到接收端,当固定在运动物体上的一个已知宽度为d的挡光板通过光电门挡住红外线时,和它连接的数字计时器可记下挡光的时间△t,则可以求出运动物体通过光电门时的瞬时速度大小.
(1)为了减小测量瞬时速度的误差,应该选择宽度比较    (选填“宽”或“窄”)的挡光板.
(2)如图乙所示是某同学利用光电门传感器探究小车加速度与力之间关系的实验装置,他将该光电门固定在水平轨道上的B点,用不同重物通过细线拉同一小车,小车每次都从同一位置A点由静止释放.
①如图丙所示,用游标卡尺测出挡光板的宽度d=    mm,实验时将小车从图乙中的A点由静止释放,由数字计时器记下挡光板通过光电门时挡光的时问间隔△t=0.02s,则小车通过光电门时的瞬时速度大小为    m/s;
②实验中设小车的质量为m1,重物的质量为m2,则在m1与m2满足关系    时可近似认为细线对小车的拉力大小与重物的重力大小相等;
③测出多组重物的质量m2和对应挡光板通过光电门的时间血,并算出小车经过光电门时的速度△t,通过描点作出线性图象,研究小车的加速度与力之间的关系.处理数据时应作出    (选填“v-m2”或“v2-m2,”)图象;
④某同学在③中作出的线性图象不过坐标原点,其可能的原因是   

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(10分)某同学利用透明直尺和光电计时器来验证机械能守恒定律,实验的简易示意图如图甲所示,当有不透光物体从光电门间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间。光电门传感器可测的最短时间为0.01ms。将挡光效果较好的黑色磁带(宽度为d)贴在透明直尺上,从一定高度由静止释放,并使其竖直通过光电门。某同学测得各段黑色磁带通过光电门的时间△ti与图中所示的高度差△hi ,并将部分数据进行了处理,结果如下表所示。(取g=9.8 m/s2,注:表格中M为直尺质量)

次数

ti(10-3s)

 (m·s-1)

hi(m)

Mghi

1

1.56

2.85

 

 

 

2

1.46

3.05

0.59M

0.06

0.59M

3

1.37

3.25

1.22M

0.13

1.23M

4

1.30

3.42

1.79M

0.18

1.80 M

5

1.25

3.55

2.25M

0.23

2.26M

(1)从表格中数据可知,直尺上磁带通过光电门的瞬时速度是利用求出的,请你简要分析该同学这样做的理由是:                                   。

(2)该同学用20等分的游标卡尺测量出黑色磁带的宽度,其示数如图乙所示,则d =_______mm。

(3)根据该实验表格数据,请在答题纸上绘出图像,由图像可得出结论:                   

 

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(10分)某同学利用透明直尺和光电计时器来验证机械能守恒定律,实验的简易示意图如图甲所示,当有不透光物体从光电门间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间。光电门传感器可测的最短时间为0.01ms。将挡光效果较好的黑色磁带(宽度为d)贴在透明直尺上,从一定高度由静止释放,并使其竖直通过光电门。某同学测得各段黑色磁带通过光电门的时间△ti与图中所示的高度差△hi,并将部分数据进行了处理,结果如下表所示。(取g=9.8 m/s2,注:表格中M为直尺质量)


次数
?ti(10-3s)
 (m·s-1)

?hi(m)
Mg?hi
1
1.56
2.85
 
 
 
2
1.46
3.05
0.59M
0.06
0.59M
3
1.37
3.25
1.22M
0.13
1.23M
4
1.30
3.42
1.79M
0.18
1.80 M
5
1.25
3.55
2.25M
0.23
2.26M
(1)从表格中数据可知,直尺上磁带通过光电门的瞬时速度是利用求出的,请你简要分析该同学这样做的理由是:                                   。
(2)该同学用20等分的游标卡尺测量出黑色磁带的宽度,其示数如图乙所示,则d =_______mm。
(3)根据该实验表格数据,请在答题纸上绘出图像,由图像可得出结论:                   

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