像打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一樣，光電計(jì)時(shí)器也是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的常見計(jì)時(shí)儀器，每個(gè)光電門都是由激光發(fā)射和接收裝置組成．當(dāng)有物體從光電門通過時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間．現(xiàn)利用如圖1所示裝置設(shè)計(jì)一個(gè)“探究物體運(yùn)動(dòng)的加速度與合外力、質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，圖中NQ是水平桌面、PQ是一端帶有滑輪的長木板，1、2是固定在木板上間距為l的兩個(gè)光電門（與之連接的兩個(gè)光電計(jì)時(shí)器沒有畫出）．小車上固定著用于擋光的窄片K，讓小車從木板的頂端滑下，光電門各自連接的計(jì)時(shí)器顯示窄片K的擋光時(shí)間分別為t1和t2．
 
（1）用游標(biāo)卡尺測量窄片K的寬度（如圖2）d=
5.15×10-3
5.15×10-3
m（已知l＞＞d），光電門1、2各自連接的計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別為t1=2.50×10-2s、t2=1.25×10-2s；
（2）用米尺測量兩光電門的間距為l，則小車的加速度表達(dá)式a=
a=
(
t
2
1
-
t
2
2
)d2
2l
t
2
1
t
2
2
a=
(
t
2
1
-
t
2
2
)d2
2l
t
2
1
t
2
2
（各量均用（1）（2）里的已知量的字母表示）；
（3）該實(shí)驗(yàn)中，為了把砂和砂桶拉車的力當(dāng)作小車受的合外力，就必須平衡小車受到的摩擦力，正確的做法是
不掛砂和砂桶，調(diào)節(jié)長木板的傾角，輕推小車讓其下滑，直至兩個(gè)光電計(jì)時(shí)器的讀數(shù)相等為止
不掛砂和砂桶，調(diào)節(jié)長木板的傾角，輕推小車讓其下滑，直至兩個(gè)光電計(jì)時(shí)器的讀數(shù)相等為止
；
（4）某位同學(xué)通過測量，把砂和砂桶的重量當(dāng)作小車的合外力F，作出a-F圖線．如圖3中的實(shí)線所示．試分析：圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)O的原因是
平衡摩擦力時(shí)木板傾角太大
平衡摩擦力時(shí)木板傾角太大
；曲線上部彎曲的原因是
沒有滿足小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂和砂桶的質(zhì)量
沒有滿足小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂和砂桶的質(zhì)量
．
分析：（1）游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法是主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀．
（2）小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)速度v=
d
t
和位移關(guān)系v2-v02=2as可以求出加速度的大��；
（3）注意平衡摩擦力的原理，利用重力沿斜面的分力來平衡摩擦力，若物體能勻速運(yùn)動(dòng)則說明恰好平衡了摩擦力；
（4）根據(jù)圖象特點(diǎn)結(jié)合牛頓第二定律可正確解答．
解答：解：（1）根據(jù)圖（3）可知，主尺的讀數(shù)為5mm，游標(biāo)尺上第0個(gè)刻度與主尺上某一刻度對齊，因此最后讀數(shù)為：5mm+3×0.05mm=5.15mm=5.15×10-3m
（2）窄片K的寬度很小，可以利用平均速度來代替瞬時(shí)速度，因此有：
   v1=
d
t1
   v2=
d
t2
根據(jù)速度與位移關(guān)系可知小車的加速度大小為：a=
v
2
2
-
v
2
1
2l
由上三式可解得：a=
(
t
2
1
-
t
2
2
)d2
2l
t
2
1
t
2
2

（3）根據(jù)物體平衡條件進(jìn)行平衡摩擦力，具體操作為：在不掛砂和砂桶的情況下將木板一端抬高，當(dāng)小車能夠勻速下滑時(shí)說明已經(jīng)平衡摩擦力．
所以在不掛砂和砂桶的情況下將木板一端抬高，當(dāng)小車能夠勻速下滑時(shí)說明已經(jīng)平衡摩擦力．
（4）由圖2可知，開始物體所受拉力為零時(shí)，卻產(chǎn)生了加速度，故操作過程中平衡摩擦力時(shí)木板傾角過大．
所以：平衡摩擦力時(shí)木板傾角過大（或平衡摩擦力過度），
根據(jù)牛頓第二定律，可知曲線上部彎曲的原因是：沒有滿足小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂和砂桶的質(zhì)量．
故答案為：（1）5.15×10-3m   
    （2）a=
(
t
2
1
-
t
2
2
)d2
2l
t
2
1
t
2
2

（3）不掛砂和砂桶，調(diào)節(jié)長木板的傾角，輕推小車讓其下滑，直至兩個(gè)光電計(jì)時(shí)器的讀數(shù)相等為止．
（4）平衡摩擦力時(shí)木板傾角太大；沒有滿足小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂和砂桶的質(zhì)量．
點(diǎn)評：對于課本中的基本力學(xué)實(shí)驗(yàn)，無論形式如何變化，只要根據(jù)所學(xué)基本物理知識(shí)，弄清其實(shí)驗(yàn)原理，熟練應(yīng)用所學(xué)物理知識(shí)，即可找到解決問題的突破口．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

像打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一樣，光電計(jì)時(shí)器也是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的常見計(jì)時(shí)儀器，其結(jié)構(gòu)如圖甲所示，a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當(dāng)有物體從a、b間通過時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間．現(xiàn)利用圖乙所示裝置設(shè)計(jì)一個(gè)“驗(yàn)證物體運(yùn)動(dòng)的加速度與合外力、質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，圖中NQ是水平桌面，PQ是一端帶有滑輪的長木板，1、2是固定在木板上的兩個(gè)光電門（與之連接的兩個(gè)光電計(jì)時(shí)器沒有畫出）．小車上固定著用于擋光的窄片K，讓小車從木板的頂端滑下，光電門各自連接的計(jì)時(shí)器顯示窄片K的擋光時(shí)間分別為t1和t2

（1）用游標(biāo)卡尺測量窄片K的寬度d=0.50cm（已知L＞＞d）光電門1，2各自連接的計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別為t1=2.50×10-2s，t2=1.25×10-2s．則窄片K通過光電門Ⅰ時(shí)的速度為
0.2m/s
0.2m/s

（2）用米尺測量兩光電門間距為L，則小車的加速度表達(dá)式a=
(t
2
1
-
t
2
2
)d2
2
Lt
2
1
t
2
2
(t
2
1
-
t
2
2
)d2
2
Lt
2
1
t
2
2

（各量均用（1）（2）里的已知量的字母表示）
（3）該實(shí)驗(yàn)中，為了探究a與F的關(guān)系，要保持小車的質(zhì)量M不變，這種探究方法叫
控制變量法
控制變量法
，有位同學(xué)通過測量，把砂和砂桶的重量當(dāng)作小車的合外力F，作出a一F圖線．如上圖丙中的實(shí)線所示，試分析：
圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)O的原因是
平衡摩擦力時(shí)木板傾角過大
平衡摩擦力時(shí)木板傾角過大

圖線上部彎曲的原因是
沒有滿足小車質(zhì)量M運(yùn)大于砂和砂筒的質(zhì)量m
沒有滿足小車質(zhì)量M運(yùn)大于砂和砂筒的質(zhì)量m
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?湖南模擬）像打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一樣，光電計(jì)時(shí)器也是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的常用計(jì)時(shí)儀器，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當(dāng)有物體從a、b間通過時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間．現(xiàn)利用圖2所示裝置測量滑塊經(jīng)過斜面上相隔lm左右的兩個(gè)光電門時(shí)的速度，圖中MN是水平桌面，Q是木板與桌面的接觸點(diǎn)，1和2是固定在木板上適當(dāng)位置的兩個(gè)光電門，與之連接的兩個(gè)光電計(jì)時(shí)器沒有畫出．讓滑塊從木板的頂端滑下，光電門l、2各自連接的計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別為5.0×10-2s和2.0×10-2s．用游標(biāo)卡尺測量小滑塊的寬度d，示數(shù)如圖3所示．
（1）讀出滑塊的寬度d=
5.015
5.015
cm；
（2）滑塊通過光電門1的速度v1=
1.0
1.0
m/s（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字），滑塊通過光電門2的速度v2=
2.5
2.5
m/s（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

像打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一樣，光電計(jì)時(shí)器也是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的常用計(jì)時(shí)儀器，其結(jié)構(gòu)如圖1所示．a(chǎn)、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置如圖2所示，當(dāng)有物體從a、b間通過時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間．現(xiàn)有一放在氣墊導(dǎo)軌上的滑塊通過光電門，用最小刻度為1mm的刻度尺測量滑塊上擋光片的寬度d，示數(shù)如圖3所示，則：
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vB vC vD vE vF
v/（m．s-1）
（1）讀出擋光片的寬度為d=
 
cm
（2）滑塊上換裝了另一個(gè)寬度為3.0cm的遮光片，滑塊在牽引力作用下先后通過兩個(gè)光電門，配套的數(shù)字毫秒計(jì)記錄了遮光板通過第一個(gè)光電門的時(shí)間為△t1=0.29s，通過第二個(gè)光電門的時(shí)間為△t2=0.11s，遮光板從開始遮住第一個(gè)光電門到開始遮住第二個(gè)光電門的時(shí)間為△t=3.57s，則滑塊的平均加速度約為：
A.1.8cm/s2，B.7.8cm/s2    C.9.0cm/s2    D以上結(jié)論都不對．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

精英家教網(wǎng)I．一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，使用兩條不同的輕質(zhì)彈簧 a和b，得到彈力與彈簧長度的圖象如圖所示．下列表述正確的是
 
．
A．a(chǎn)的原長比b的短；
B．a(chǎn)的勁度系數(shù)比b的大；
C．a(chǎn)的勁度系數(shù)比的�。�
D．測得的彈力與彈簧的長度成正比；
II．像打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一樣，光電計(jì)時(shí)器也是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的常見計(jì)時(shí)儀器，每個(gè)光電門都是由激光發(fā)射和接收裝置組成．當(dāng)有物體從光電門通過時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間．現(xiàn)利用如圖所示裝置設(shè)計(jì)一個(gè)“探究物體運(yùn)動(dòng)的加速度與合外力、質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，圖中NQ是水平桌面、PQ是一端帶有滑輪的長木板，1、2是固定在木板上間距為L的兩個(gè)光電門（與之連接的兩個(gè)光電計(jì)時(shí)器沒有畫出）．可以裝載鉤碼的小車上固定著用于擋光的窄片K，讓小車從木板的頂端滑下，光電門各自連接的計(jì)時(shí)器顯示窄片K的擋光時(shí)間分別為t1和t2．精英家教網(wǎng)
①在某次測量中，用游標(biāo)卡尺測量窄片K的寬度，游標(biāo)卡尺如圖所示，則窄片K的寬度d=
 
m（已知L＞＞d），光電門1、2各自連接的計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別為t1=4.0×10-2s，t2=2.0×10-2s；
②用米尺測量兩光電門的間距為L=0.40m，則小車的加速度大小a=
 
 m/s2；
III．有一個(gè)小燈泡上標(biāo)有“4.8V、2W”的字樣，現(xiàn)在測定小燈泡在不同電壓下的電功率，并作出小燈泡的電功率P與它兩端電壓的平方U2的關(guān)系曲線．有下列器材可供選用：
A 電壓表V1（0～3V，內(nèi)阻3kΩ）　　 
B 電壓表V2（0～15V，內(nèi)阻15kΩ）
C 電流表A（0～0.6A，內(nèi)阻約1Ω）
D 定值電阻R1=2kΩ
E 定值電阻R2=10kΩ
F 滑動(dòng)變阻器R（10Ω，2A）
G 學(xué)生電源（直流5V，內(nèi)阻不計(jì)）
H 開關(guān)、導(dǎo)線若干
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①為了使測量結(jié)果盡可能準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)中所用電壓表應(yīng)選用
 
；定值電阻應(yīng)選用
 
．（均用序號(hào)字母填寫）；
②為盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差，并要求從零開始多取幾組數(shù)據(jù)，請?jiān)诜娇騼?nèi)畫出滿足實(shí)驗(yàn)要求的電路圖；
③根據(jù)實(shí)驗(yàn)做出P-U2圖象，下面的四個(gè)圖象中可能正確的是
 
．
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