摘要: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的挡光时间.

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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“探究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,l、2是固定在木板上的两个光电门(与之连接的两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的宽度为d(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、t2,则窄片K通过光电门1的速度表达式v1=
d
t1
d
t1

(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=
d2
2l
1
t
2
2
-
1
t
2
1
d2
2l
1
t
2
2
-
1
t
2
1

(3)该实验中,为了把砂和砂桶拉车的力当作小车受的合外力,就必须平衡小车受到的摩擦力,正确的做法是:在
不挂砂和砂桶
不挂砂和砂桶
的情况下,调节长木板的倾角,轻推小车让其下滑,直至
与两个光电门相连的计时器读数相等为止
与两个光电门相连的计时器读数相等为止

(4)实验中,有位同学通过测量,把砂和砂桶的重力当作小车的合外力F,作出a-F图线,如图丙中的实线所示.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太大
平衡摩擦力时木板倾角太大
;曲线上部弯曲的原因是
没有满足小车质量远大于砂和砂桶的质量
没有满足小车质量远大于砂和砂桶的质量
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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:如图乙所示,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,其中木板上方的细线水平.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对间分别为1.2×10一2 s和0.5×10-2 s.用游标卡尺测量小铁块左、右侧间的宽度d如图丙所
(1)读出小铁块的宽度d=
1.05
1.05
cm.
(2)铁块通过光电门2的速度V2=
2.1
2.1
m/s(计算结果保留2位有效数字).
(3)已知当地重力加速度为g,细线对铅锤的拉力大小和细线对小铁块A的拉力大小相等,为完成测量,除了测量v1、v2和铅锤、小铁块的质量M、m外,还需测量的物理量有:
两个光电门之间的距离L
两个光电门之间的距离L
(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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