题目内容

用如图4所示的计时装置可以近似测出气垫导轨上滑块的瞬时速度。已知固定在滑块上的遮光条的宽度为4.0 mm，遮光条经过光电门的遮光时间为0.04 s。则滑块经过光电门位置时的速度大小为(　　)

A．0.1 m/s                                            B．100 m/s

C．4.0 m/s                                            D．0.4 m/s

图4

选A　由速度定义可知滑块经过光电门时的速度大小为v＝＝ m/s＝0.1 m/s，选项A正确。

练习册系列答案
相关题目
某同学用如图1所示的实验装置研究小车在斜面上的运动，实验步骤如下：

a．安装好实验器材．
b．接通电源后，让拖着纸带的小车沿平板  斜面向下运动，重复几次．选出一条点迹比较清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每两个打点间隔取一个计数点，如图2中0、1、2、…6点所示．
c．测量1、2、3…6计数点到0计数点的距离，分别记作：S1、S2、S3…S6．
d．通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动．
e．分别计算出S1、S2、S3…S6与对应时间的比值
S1
t1
、
S2
t2
、
S3
t3
…
S6
t6
．
f．以
S
t
为纵坐标，t为横坐标，标出
S
t
与对应时间t的坐标点，画出
S
t
-t图线．
结合上述实验步骤，请你完成下列任务：
①实验中，除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有
A
A
和
C
C
．（器材填选项的字母代号）
A．电压合适的50Hz交流电源   B．电压可调的直流电源     C．刻度尺
D．秒表                   E．天平                  F．重锤
②将最小刻度为1mm的刻度尺的0刻线与0计数点对齐，0、1、2、5计数点所在位置如图3所示，则S2=
2.98（2.97～2.99）
2.98（2.97～2.99）
cm．

③该同学在如图4中已标出l、3、4、6计数点对应的坐标，请你在该图中标出与2、5两个计数点对应的坐标点，并画出
S
t
-t图．
④根据
S
t
-t图线判断，在打0计数点时，小车的速度v0=
0.16～0.20
0.16～0.20
m/s；它在斜面上运动的加速度a=
4.50～5.10
4.50～5.10
m/s2．
（1）用如图1所示的实验装置研究电磁感应现象．当有电流从电流表的正极流入时，指针向右偏转．下列说法哪些是正确的
 
．
A．当把磁铁N极向下插入线圈时，电流表指针向左偏转
B．保持磁铁在线圈中静止，电流表指针不发生偏转
C．磁铁插入线圈后，将磁铁和线圈一起以同一速度向上运动，电流表指针向左偏转
D．当把磁铁N极从线圈中拔出时，电流表指针向右偏转
（2）某同学利用如图2所示的装置测量当地的重力加速度．实验步骤如下：
A．按装置图安装好实验装置；
B．用游标卡尺测量小球的直径d；
C．用米尺测量悬线的长度l；
D．让小球在竖直平面内小角度摆动．当小球经过最低点时开始计时，并计数为0，此后小球每经过最低点一次，依次计数1、2、3…．当数到20时，停止计时，测得时间为t；
E．多次改变悬线长度，对应每个悬线长度，都重复实验步骤C、D；
F．计算出每个悬线长度对应的t2；
G．以t2 为纵坐标、l为横坐标，作出t2-l图线．
结合上述实验，完成下列任务：
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①用游标为10分度（测量值可准确到0.1mm）的卡尺测量小球的直径．某次测量的示数如图3所示，读出小球直径d的值为
 
cm．
②该同学根据实验数据，利用计算机作出t2-l图线如图4所示．根据图线拟合得到方程t2=404.0l+3.5．由此可以得出当地的重力加速度g=
 
m/s2．（取π 2=9.86，结果保留3位有效数字）
③从理论上分析图线没有过坐标原点的原因，下列分析正确的是
 
．
A．不应在小球经过最低点时开始计时，应该在小球运动到最高点开始计时；
B．开始计时后，不应记录小球经过最低点的次数，而应记录小球做全振动的次数；
C．不应作t2-l图线，而应作t-l图线；
D．不应作t2-l图线，而应作t2-（l+
12
d）图线．
（1）现要测定一个额定电压6V、额定功率3W的小灯泡的伏安特性曲线．要求所测电压范围为0V～5.5V．
现有器材：
直流电源E（电动势6V，内阻不计）；
电压表精英家教网（量程6V，内阻约为4×104Ω）；
电流表精英家教网（量程300mA，内阻约为2Ω）；
电流表精英家教网（量程600mA，内阻约为1Ω）；
滑动变阻器R（最大阻值约为30Ω）；
电子键S，导线若干．
①如果既要满足测量要求，又要测量误差较小，应该选用的电流表是
 
．
②如图1已经完成部分导线的连接，请你在实物接线图中完成余下导线的连接．
（2）某同学用如图2所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的频率为50Hz交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．
①他进行了下面几个操作步骤：
A．按照图示的装置安装器件；
B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上；
C．用天平测出重锤的质量；
D．先接通电源，后释放纸带，打出一条纸带；
E．测量纸带上某些点间的距离；
F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．
其中没有必要进行的步骤是
 
，操作不当的步骤是
 
．
②他进行正确测量后挑选出一条点迹清晰的纸带进行测量分析．如图3所示．其中O点为起始点，A、B、C、D、E、F为六个计数点．根据以上数据，当打点到B点时重锤的速度
 
m/s，计算出该对应的
1
2
v2=
 
 m2/s2，gh=
 
 m2/s2，可认为在误差范围内存在关系式
 
，即可验证机械能守恒定律．（g=9.8m/s2）
③他继续根据纸带算出各点的速度v，量出下落距离h，并以
v2
2
为纵轴、以h为横轴画出的图象，应是图4中的
 
．
④他进一步分析，发现本实验存在较大误差．为此设计出用如图5示的实验装置来验证机械能守恒定律．通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落，下落过程中经过光电门B时，通过与之相连的毫秒计时器（图中未画出）记录挡光时间t，用毫米刻度尺测出AB之间的距离h，用游标卡尺测得小铁球的直径d．重力加速度为g．实验前应调整光电门位置使小球下落过程中球心通过光电门中的激光束．小铁球通过光电门时的瞬时速度v=
 
．如果d、t、h、g存在关系式
 
，也可验证机械能守恒定律．
⑤比较两个方案，改进后的方案相比原方案的最主要的优点是：
 
．
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（1）用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点痕进行测量，即可验证机械能守恒定律．
①下面列举了该实验的几个操作步骤：
A．按照图示的装置安装器件；
B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上；
C．用天平测出重锤的质量；
D．释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带；
E．测量纸带上某些点间的距离；
F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．
其中没有必要进行的或者操作不当的步骤，将其选项对应的字母填在下面的空行内，并说明其原因．
答：
 

②利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值．如图2所示，根据打出
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的纸带，选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E，测出A距起始点O的距离为s0，点AC间的距离为s1，点CE间的距离为s2，使用交流电的频率为f，根据这些条件计算重锤下落的加速度a=
 
．
③在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加，其原因主要是因为在重锤下落的过程中存在阻力作用，可以通过该实验装置测阻力的大小．若已知当地重力加速度公认的较准确的值为g，还需要测量的物理量是
 
．试用这些物理量和上图纸带上的数据符号表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小F=
 
．
（2）、某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ．步骤如下：
①用游标为20分度的卡尺测量其长度如图3，由图3可知其长度为
 
mm；
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②用螺旋测微器测量其直径如图4，由图4可知其直径为
 
mm；
③用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图4，则该电阻的阻值约为
 
Ω．
④该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：
待测圆柱体电阻R
电流表A1（量程0～4mA，内阻约50Ω）
电流表A2（量程0～10mA，内阻约30Ω）
电压表V1（量程0～3V，内阻约10kΩ）
电压表V2（量程0～15V，内阻约25kΩ）
直流电源E（电动势4V，内阻不计）
滑动变阻器R1（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A）
滑动变阻器R2（阻值范围0～2kΩ，允许通过的最大电流0.5A）
开关S，导线若干为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在右框中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号．

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