题目内容

利用光电门可以测量运动物体挡光时间内的平均速度，因为挡光片较窄，所以可看做测量的是瞬时速度。为了测量做匀变速直线运动小车的加速度，将宽度均为b的挡光片A、B固定在小车上，如右图所示。

（1）当小车匀变速经过光电门时，测得A、B先后挡光的时间分别为Δt1和Δt2，A、B开始挡光时刻的时间间隔为t，则小车的加速度a=____________。
（2）（单选题）实验中，若挡光片的宽度b较大，用上述方法测得的加速度与真实值间会有一定的差距，则下列说法正确的是（    ）
A．若小车做匀加速运动，则测量值大于真实值；若小车做匀减速运动，则测量值小于真实值
B．若小车做匀加速运动，则测量值小于真实值；若小车做匀减速运动，则测量值大于真实值
C．无论小车做匀加速运动还是做匀减速运动，测量值均大于真实值
D．无论小车做匀加速运动还是做匀减速运动，测量值均小于真实值
（1）  （2）B

试题分析：（1）据题意，遮光片A通过光电门时间为Δt1，则此时瞬时速度为：，同理可以求得遮光片B通过光电门的瞬时速度为：，则小车加速度为：。（2）当遮光片较长，则表示时的瞬时速度，表示时的瞬时速度，如果小车做匀加速直线运动，这两个位置的时间差t ’比t小，则加速度测量值比真实值偏小；如果小车做匀减速直线运动，则这两个位置的时间差t ’比t大，则加速度测量值比真实值偏大，故选项B正确。
练习册系列答案
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（4分）某学习小组在“研究匀变速直线运动”的实验中，用如下图所示的气垫导轨装置来测小车的加速度，由导轨标尺可以测出两个光电门之间的距离L，窄遮光板的宽度为d，窄遮光板依次通过两个光电门的时间分别为t1、t2，经分析讨论，由于滑块在气垫导轨上运动时空气阻力很小，可用上述实验装置来验证机械能守恒定律，为此还需测量的物理量是      ，机械能守恒的表达式为            。
图甲是用一主尺最小分度为1mm，游标上有20个分度的游标卡尺测量一工件的长度，结果如图所示，可以读出此工件的长度为___________mm；图乙是用螺旋测微器测量某一圆筒内径时的示数，此读数应          mm。
某同学在测定匀变速直线运动的加速度时，在不同拉力下得到了A、B、C、D、…等几种较为理想的纸带，并在纸带上每5个点取一个计数点，即相邻两计数点间的时间间隔为0.1s，将每条纸带上的计数点都记为0、1、2、3、4、5…如图所示。甲、乙、丙三段纸带，分别是从三条不同纸带上撕下的．

(1)在甲、乙、丙三段纸带中，属于纸带A的是        ．
(2)打A纸带时，物体的加速度大小是           m/s2．    ( 保留两位有效数字)
(10分)在探究物体运动加速度与外力关系的实验中：
⑴某些同学不能得到当小车的质量一定时加速度a与作用力F成正比的正确图线，而是得出下列图线，请分别说出得到图中A、B、C三种图线的原因：

得到A图的原因是：                                                                    ；
得到B图的原因是：                                                                    ；
得到C图的原因是：                                                                    ；
⑵某同学在接通电源进行实验之前，将实验器材组装如图所示，请你指出该装置中的错误或不妥之处(只要指出两处错误或不妥之处)                                                                   
                                                                                          。

⑶如下图为某同学实验中获得的一条纸带，A、B、C、D是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点有四个点没有画出，从图中读出A、B两点间距s＝        cm，C点对应的速度是vC＝        m/s，加速度是a＝        m/s2(计算结果保留两位有效数字)。
（3分）在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验中，以下说法正确的是________（多选）。
A．弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度
B．用悬挂砝码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧竖直且在钩码静止时读数
C．用刻度尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量
D．用几根不同的弹簧，分别测出一组拉力与伸长量，得出拉力与伸长量之比一定相等
（1）用落体法验证机械能守恒定律，下面哪些测量工具是必需的 （   ）
A．天平B．4~6V的低压直流电源
C．刻度尺D．秒表
（2）在使用重锤和打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，选定了一条较为理想的纸带，如下图所示。O为起始点，以后各点依次记为1、2、3……，纸带上所打的各点记录了重锤在不同时刻的位置，测得的S1、S2、S3……是重锤从开始运动到各时刻的位移，重物由O点运动到“4”点，势能的减少量的表达式为          ，动能的增量表达式为_______ (重锤质量为m，打点计时器的打点周期为T)，实验结果发现动能增量总       （填“大于”、“等于”或“小于”）重力势能的减少量，主要的原因是：              。
用如图甲所示的实验装置来验证牛顿第二定律，为消除摩擦力的影响，实验前必须平衡摩擦力。
（1）某同学平衡摩擦力时是这样操作的：将小车静止地放在水平长木板上，把木板不带滑轮的一端慢慢垫高，如图乙，直到小车由静止开始沿木板向下滑动为止。请问这位同学的操作是否正确？如果不正确，应当如何进行？答：                            。

（2）如果这位同学先如（1）中的操作，然后不断改变对小车的拉力F，他得到M（小车质量）保持不变情况下的a-F图线是下图中的        （将选项代号的字母填在横线上）。

（3）打点计时器使用的交流电频率f=50Hz。下图是某同学在正确操作下获得的一条纸带，A、B、C、D、E每两点之间还有4个点没有标出。若用s1、s2、s3、s4以及f来表示小车加速度，则其计算式：a=                。根据纸带所提供的数据，算得小车的加速度大小为        m/s2（结果保留两位有效数字）。
《验证机械能守恒定律》的实验采用重物自由下落的方式进行实验验证，则：①关于“验证机械能守恒定律”的实验中，以下说法正确的是(　　)
A．实验中摩擦是不可避免的，因此纸带越短越好，因为纸带越短，克服摩擦力做的功就越少，误差就越小
B．实验时需称出重物的质量
C．纸带上第1、2两点间距若不接近2 mm，则无论怎样处理实验数据，实验误差都一定较大
D．处理打点的纸带时，可以直接利用打点计时器打出的实际点迹，而不必采用“计数点”的方法
②若实验中所用重锤质量m=l㎏，打点纸带如图（1）所示，所用电源的频率为50Hz，查得当地的重力加速度g=9.8m／s2。图中O点为打出的第一个点，A、B、C、D分别为每打两个点取出的计数点。则记录B点时，重锤速度vB=     m/s，重锤的动能EkB=        .J，从开始下落起至B点，重锤的重力势能减少量是    .J。因此可得出的结论是                 。（结果保留三位有效数字）

③根据纸带算出的相关各点的速度，量出下落的距离，则以v2／2为纵轴，以h为横轴画出的图线应是图（2）中的              。

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