摘要：10．光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器.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.利用光电计时器来探究合外力做功与动能变化的关系． 如图2所示.水平面O点左侧是光滑平面.右侧是粗糙平面.弹簧的左端固定在竖直的墙壁上.弹簧处于自然长度时右端恰好在O点.在O点固定光电门可以测出木块通过O点的时间.木块与弹簧不相连．现用木块将弹簧压缩一段距离.然后由静止释放.将弹簧压缩的长度x.木块通过光电门的时间t.木块在粗糙水平面上滑行的距离s记人表中． (1)若木块长L.通过光电门时间t.则木块通过光电门时的速度vo= , (2)从理论上讲.木块在粗糙水平面上滑动的距离s和木块通过光电门的时间t关系应 是s∝ ,请你运用数据表中测定的数据在图a所示的坐标系中作出相应 的图象验证理论的正确性, (3)选择适当的物理量在图b所示的坐标纸上作出能直观反映木块在粗糙水平面上滑行距离s与弹簧压缩量x的关系图象.根据图象写出的关系应是s∝ , (4)由能量守恒定律,弹簧的最大弹性势能应等于木块在水平面上滑行中产生的总内能.由此可以确定弹簧的弹性势能与弹簧压缩量的关系应是Ep∝ ·
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光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图实（a）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，光电计时器就可以精确地把物体从开始挡光到挡光结束的时间记录下来．图（b）中MN是水平桌面，Q是长木板与桌面的接触点，1和2是固定在长木板上相距L=0.5m的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出，长木板顶端P点悬有一铅锤，实验时，让滑块从长木板的顶端滑下，做匀加速直线运动．光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为1.0×10-2s和4.0×10-3s．用精度为0.05mm的游标卡尺测量滑块的宽度为d，其示数如图（c）所示．
（1）滑块的宽度d=
（2）已知滑块通过光电门1时的速度v1=
（3）滑块做匀加速运动的加速度a=
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（1）滑块的宽度d=
1.015
1.015
cm．（2）已知滑块通过光电门1时的速度v1=
1.0
1.0
m/s，滑块通过光电门2时的速度v2=2.5
2.5
m/s．（结果保留两位有效数字）（3）滑块做匀加速运动的加速度a=
5.25
5.25
m/s2（结果保留三位有效数字）光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图（a ） 所示，a、b分别是光电门的激光发射和接受装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以精确地把物体从开始挡光到挡光结束的时间记录下来．现利用图（b）所示的装置测量滑块和长木板间的动摩擦因数，图中MN是水平桌面，Q是长木板与桌面的接触点，1和2是固定在长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，长木板顶端P点悬有一铅锤，实验时，让滑块从长木板的顶端滑下，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为1.0×10-2 s和4.0×10-3 s．用精度为0.05mm的游标卡尺测量滑块的宽度为d，其示数如图（c）所示．
（1）滑块的宽度d=
（2）滑块通过光电门1时的速度v1=
（3）由此测得的瞬时速度v1和v2只是一个近似值，它们实质上是通过光电门1和2时的
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（1）滑块的宽度d=
1.010
1.010
cm．（2）滑块通过光电门1时的速度v1=
1.0
1.0
m/s，滑块通过光电门2时的速度v2=2.5
2.5
m/s．（结果保留两位有效数字）（3）由此测得的瞬时速度v1和v2只是一个近似值，它们实质上是通过光电门1和2时的
平均速度
平均速度
，要使瞬时速度的测量值更接近于真实值，可将滑块
滑块
的宽度减小一些．光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，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．利用如图2所示装置测量滑块与长1m左右的木板间动摩擦因数及被压缩弹簧的弹性势能，图中木板固定在水平面上，木板的左壁固定有一个处于锁定状态的压缩轻弹簧（弹簧长度与木板相比可忽略），弹簧右端与滑块接触，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．现使弹簧解除锁定，滑块获得一定的初速度后，水平向右运动，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为2.0×10-2s和5.0×10-2s，用游标卡尺测量小滑块的宽度d，卡尺示数如图3所示．
（1）读出滑块的宽度d=
（2）滑块通过光电门1的速度为v1，通过光电门2的速度v2，则v2=
（3）若用米尺测量出两个光电门之间的距离为L，已知当地的重力加速为g，则滑块与木板动摩擦因数μ表达式为
（4）若用米尺测量出滑块初始位置到光电门2的距离为x，为测量被压缩弹簧的弹性势能，还需测量的物理量是
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（1）读出滑块的宽度d=
5.50
5.50
cm（2）滑块通过光电门1的速度为v1，通过光电门2的速度v2，则v2=
1.10
1.10
m/s；（结果保留两位有效数字）（3）若用米尺测量出两个光电门之间的距离为L，已知当地的重力加速为g，则滑块与木板动摩擦因数μ表达式为
μ=
?(
-
)
| d2 |
| 2gL |
| 1 | ||
|
| 1 | ||
|
μ=
?(
-
)
（各量均用字母表示）．| d2 |
| 2gL |
| 1 | ||
|
| 1 | ||
|
（4）若用米尺测量出滑块初始位置到光电门2的距离为x，为测量被压缩弹簧的弹性势能，还需测量的物理量是
滑块的质量m
滑块的质量m
（说明其含义，并指明代表物理量的字母） 
光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图1（a）所示，a、b分别是光电门的激光发射和接受装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以精确地把物体从开始挡光到挡光结束的时间记录下来．现利用图1（b）所示的装置测量滑块和长木板间的动摩擦因数，图中MN是水平桌面，Q是长木板与桌面的接触点，1和2是固定在长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，长木板顶端P点悬有一铅锤，实验时，让滑块从长木板的顶端滑下，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为1.0×10-2s和4.0×10-3s．用精度为0.05mm的游标卡尺测量滑块的宽度d，其示数如图2所示．
（1）滑块的宽度d=
（2）滑块通过光电门1时的速度v1=
（3）由此测得的瞬时速度v1和v2只是一个近似值，它们实质上是通过光电门1和2时的
（4）为了使测量更加准确，除进行多次重复测量取平均值外，在不更换器材的基础上，还可采取的办法有：a．
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（1）滑块的宽度d=
1.010
1.010
cm（2）滑块通过光电门1时的速度v1=
1.0
1.0
m/s，滑块通过光电门2时的速度v2=2.5
2.5
m/s．（结果保留两位有效数字）（3）由此测得的瞬时速度v1和v2只是一个近似值，它们实质上是通过光电门1和2时的
平均速度
平均速度
，要使瞬时速度的测量值更接近于真实值，可将滑块
滑块
的宽度减小一些；（4）为了使测量更加准确，除进行多次重复测量取平均值外，在不更换器材的基础上，还可采取的办法有：a．
下移光电门2的位置或增大L
下移光电门2的位置或增大L
进行测量；b．增加木板的倾斜角或增大P点的高度h
增加木板的倾斜角或增大P点的高度h
进行测量．
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l、2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￡2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
，若上述测量的量用石表示，则用这些物理量计算加速度的表达式为a=
d2(
| ||||
2x
|
d2(
| ||||
2x
|
（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 | 0.10 | 0.17 | 0.26 | 0.34 | 0.43 | 0.51 | 0.59 |