题目内容

光电计时器是一种常见计时仪器，其结构如图（1）所示，a、b分别是光电门的激光发射和接受装置，当有滑块从a、b间通过时，光电计时器就可以显示出物体的挡光时间．现在某滑块在斜面上滑行，先后两次通过光电门1和2，计时器显示的挡光时间分别是t1=3×10-2s，t2=5×10-2s，从光电门1到光电门2所经历的时间t=0.11s，用分度值为1mm的刻度尺测量小滑块的长度d，示数如图（2）所示（计算结果保留两位小数）．
（1）读出滑块的长度是
3.30
3.30
cm．
（2）滑块通过光电门的速度v1、v2分别是多大？
（3）求滑块的加速度．
分析：（1）刻度尺的读数需估读，估读到最小刻度的下一位．
（2）因为挡光的时间极短，可以用比较短时间内的平均速度代替瞬时速度．
（3）根据先后两次通过光电门1和2的速度，运用a=
v-v0
t
求出加速度．
解答：解：（1）小滑块的长度d=7.30cm-4.00cm=3.30cm
（2）由v=
x
t
得：
滑块通过光电门1时速度为：v=
x1
t1
=
3.30×10-2
3×10-2
m/s=1.10m/s
滑块通过光电门2时速度为：v=
x2
t2
=
3.30×10-2
5×10-2
m/s=0.66m/s
（3）由a=
v-v0
t
得：
滑块的加速度为：a=
v2-v1
t
=
0.66-1.10
0.11
m/s2=-4.00m/s2
负号表示加速度的方向与滑块的运动方向相反．
答：（1）小滑板的长度为3.30cm；
（2）通过光电门1的速度为1.10m/s，通过光电门2的速度为0.66m/s；
（3）滑块的加速度为-4.00m/s2．
点评：解决本题的关键知道平均速度的公式
.
v
=
△x
△t
，知道当△t比较小时，平均速度可以代替瞬时速度．再者就是要熟练的应用测量长度的工具，并会准确的进行读数．
练习册系列答案
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（2013?常州模拟）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
小车所受合外力大小等于（或约等于）mg
小车所受合外力大小等于（或约等于）mg
；
（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
两光电门之间的距离
两光电门之间的距离
，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=
d2(
t
2
1
-
t
2
2
)
2x
t
2
1
t
2
2
d2(
t
2
1
-
t
2
2
)
2x
t
2
1
t
2
2
；
（3）某位同学经过测量、计算得到如下表数据，请在图乙中作出小车加速度与所受合外力的关系图象．
组别 1 2 3 4 5 6 7
M/kg 0.58 0.58 0.58 0.58 0.58 0.58 0.58
F/N 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40
a/m?s-2 0.13 0.17 0.26 0.34 0.43 0.51 0.59
（4）由图象可以看出，该实验存在着较大的误差，产生误差的主要原因是：
未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分．
未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分．
．
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
小车所受合外力大小等于（或约等于）mg
小车所受合外力大小等于（或约等于）mg
；
（2）为了计算小车的加速度，除了测量d、t1和t2之外，还需要测量
两光电门之间的距离（或“小车由光电门1运动至光电门2所用时间”）
两光电门之间的距离（或“小车由光电门1运动至光电门2所用时间”）
，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=
d2(
t
2
1
-
t
2
2
)
2x
t
2
1
t
2
2
（或“a=
d(t1-t2)
tt1t2
”）
d2(
t
2
1
-
t
2
2
)
2x
t
2
1
t
2
2
（或“a=
d(t1-t2)
tt1t2
”）
；
（3）某位同学经测量、计算获得的数据作出了小车加速度与所受合外力的关系图象（图乙），试指出图线不过原点产生误差的主要原因．
木板倾角偏小（或“平衡摩擦力不足”或“末完全平衡摩擦力”）
木板倾角偏小（或“平衡摩擦力不足”或“末完全平衡摩擦力”）
．
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，l、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．
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（1）该实验中，在改变小车的质量M或沙桶的总质量m时，为保证小车所受合外力大小约等于mg需要满足的条件是
 
；
（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=
 
；
（3）某位同学经过测量、计算得到如下表数据，请在图乙中作出小车加速度与所受合外力的关系图象．
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（4）由图象可以看出，该实验存在着较大的误差，产生误差的主要原因是
 
．
光电计时器是一种常见计时仪器，其结构如图（1）所示，a、b分别是光电门的激光发射和接受装置，当有滑块从a、b间通过时，光电计时器就可以显示出物体的挡光时间．现在某滑块在斜面上滑行，先后两次通过光电门1和2，计时器显示的挡光时间分别是t1=3×10-2s，t2=5×10-2s，从光电门1到光电门2所经历的时间t=0.11s，用分度值为1mm的刻度尺测量小滑块的长度d，示数如图（2）所示（计算结果保留两位小数）．
（1）读出滑块的长度是______cm．
（2）滑块通过光电门的速度v1、v2分别是多大？
（3）求滑块的加速度．

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