10．與打點計時器一樣.光電計時器也是一種研究物體運動情況時常用的計時儀器．如圖(甲)所示.a.b 分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置．現(xiàn)利用如圖(乙)所示的裝置驗證“機械能守恒定律 ．方法是:在滑塊上安裝一遮光板.把滑塊放在水平放置的氣墊導軌上.通過跨過定滑輪的細繩與鉤碼相連.連接好1.2兩個光電門.在圖示位置釋放滑塊后.光電計時器記錄下滑塊上的遮光板先后通過兩個光電門的時間分別為△t1. △t2．已知滑塊質量為M.鉤碼質量為m.兩光電門間距為s.遮光板寬度為L.當?shù)氐闹亓铀俣葹間． 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

與打點計時器一樣，光電計時器也是一種研究物體運動情況的常見計時儀器，其結構如圖甲所示，a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置．當有物體從a、b間通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間．現(xiàn)利用圖乙所示裝置設計一個“探究物體運動的加速度與合外力、質量關系”的實驗，圖中NQ是水平桌面、PQ是一端帶有滑輪的長木板，l、2是固定在木板上的兩個光電門（與之連接的兩光電計時器沒有畫出）．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時器顯示窄片K的擋光時間分別為t1和t2．

（1）用游標卡尺測量窄片K的寬度為d（已知l?d），光電門1，2各自連接的計時器顯示的擋光時間分別為t1、t2，則窄片K通過光電門1的速度表達式v1=
d
t1
d
t1

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

（3）該實驗中，為了把砂和砂桶拉車的力當作小車受的合外力，就必須平衡小車受到的摩擦力，正確的做法是：在
不掛砂和砂桶
不掛砂和砂桶
的情況下，調節(jié)長木板的傾角，輕推小車讓其下滑，直至
與兩個光電門相連的計時器讀數(shù)相等為止
與兩個光電門相連的計時器讀數(shù)相等為止
；
（4）實驗中，有位同學通過測量，把砂和砂桶的重力當作小車的合外力F，作出a-F圖線，如圖丙中的實線所示．試分析：圖線不通過坐標原點O的原因是
平衡摩擦力時木板傾角太大
平衡摩擦力時木板傾角太大
；曲線上部彎曲的原因是
沒有滿足小車質量遠大于砂和砂桶的質量
沒有滿足小車質量遠大于砂和砂桶的質量
．

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與打點計時器一樣，光電計時器也是一種研究物體運動情況的常用計時儀器，其結構如圖所示，a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當有物體從a、b間通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間．
現(xiàn)利用圖所示裝置驗證機械能守恒定律．圖中AB是固定的光滑斜面，斜面的傾角為300，1和2是固定在斜面上適當位置的兩個光電門，與它們連接的光電計時器都沒有畫出．讓滑塊從斜面的頂端滑下，光電門1、2各自連接的光電計時器顯示的擋光時間分別為5.00×10-2s、2.00×10-2s．已知滑塊質量為2.00kg，滑塊沿斜面方向的寬度為5.00cm，光電門1和2之間的距離為0.540m，g=9.80m/s2，取滑塊經(jīng)過光電門時的速度為其平均速度．
①．滑塊通過光電門1時的速度v1=
1.00
1.00
m/s，通過光電門2時的速度
v2=
2.50m/s
2.50m/s
m/s：（取三位有效數(shù)字）
②．滑塊通過光電門1、2之間的動能增加量為
5.25J
5.25J
J，重力勢能的減少量為
5.29
5.29
J．（取三位有效數(shù)字）

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與打點計時器一樣，光電計時器也是一種研究物體運動情況是常用的計時儀器．如圖（甲）所示，a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置．現(xiàn)利用如圖（乙）所示的裝置驗證“機械能守恒定律”．方法是：在滑塊上安裝一遮光板，把滑塊放在水平放置的氣墊導軌上，通過跨過定滑輪的細繩與鉤碼相連，連接好1、2兩個光電門．在圖示位置釋放滑塊后，光電計時器記錄下滑塊上的遮光板先后通過兩個光電門的時間分別為△t1、△t2．已知滑塊（含遮光板）質量為M、鉤碼質量為m、兩光電門間距為s、遮光板寬度為L（L遠遠小于s）、當?shù)氐闹亓铀俣葹間．

（1）計算滑塊上的遮光板先后通過兩個光電門時的瞬時速度的表達式：v1=
L
△t1
L
△t1
，v2=
L
△t2
L
△t2
（用題目中給定的字母表示）
（2）本實驗中驗證機械能守恒的表達式為
mgs=
1
2
(M+m)(
L
△t2
)2-
1
2
(M+m)(
L
△t1
)2．
mgs=
1
2
(M+m)(
L
△t2
)2-
1
2
(M+m)(
L
△t1
)2．
（用題目中給定的字母表示）

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與打點計時器一樣，光電計時器也是一種研究物體運動情況的常用計時儀器，其結構如圖甲所示，a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當有物體從a、b間通過時，光電計時器就可以顯示物體通過時的擋光時間．為了測定兩張紙之間的動摩擦因數(shù)，某同學利用光電計時器設計了一個實驗：如圖乙所示，在小鐵塊A和木板B上貼上待測的紙，木板B水平固定，鉛錘通過細線和小鐵塊相連，其中木板上方的細線水平．1和2是固定在木板上適當位置的兩個光電門，與之連接的兩個光電計時器沒有畫出．釋放鉛錘，讓小鐵塊在木板上加速運動，光電門1、2各自連接的計時器顯示的擋光對間分別為1.2×10一2 s和0.5×10-2 s．用游標卡尺測量小鐵塊左、右側間的寬度d如圖丙所
（1）讀出小鐵塊的寬度d=
1.05
1.05
cm．
（2）鐵塊通過光電門2的速度V2=
2.1
2.1
m/s（計算結果保留2位有效數(shù)字）．
（3）已知當?shù)刂亓铀俣葹間，細線對鉛錘的拉力大小和細線對小鐵塊A的拉力大小相等，為完成測量，除了測量v1、v2和鉛錘、小鐵塊的質量M、m外，還需測量的物理量有：
兩個光電門之間的距離L
兩個光電門之間的距離L
（用文字說明并用字母表示）．
（4）用（3）中各量求解動摩擦因數(shù)的表達式：μ=
2MgL-(M+m)
(v
2
2
-v
2
1
)
2mgL
2MgL-(M+m)
(v
2
2
-v
2
1
)
2mgL
（用字母表示）．

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與打點計時器一樣，光電計時器也是一種研究物體運動情況的常用計時儀器，其結構如左圖所示，a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當有物體從a、b間通過時，光電計時器就可以顯示物體通過時的擋光時間。

為了測定兩張紙之間的動摩擦因數(shù)，某同學利用光電計時器設計了一個實驗：如上右圖所示，在小鐵塊A和木板B上貼上待測的紙，木板B水平固定，鉛錘通過細線和小鐵塊相連。l和2是固定在木板上適當位置的兩個光電門，與之連接的兩個光電計時器沒有畫出。釋放鉛錘，讓小鐵塊在木板上加速運動，光電門1、2各自連接的計時器顯示的擋光時間分別為和0.6×10-2s。用游標卡尺測量小鐵塊的寬度d如下圖所示。

(1)讀出小鐵塊的寬度d=                cm．

(2)鐵塊通過光電門l的速度v1=         m／s，鐵塊通過光電門2的速度v2=    m／s．（計算結果保留3位有效數(shù)字）

(3)已知當?shù)刂亓铀俣葹間，為完成測量，除了測量v1 、v2和兩個光電門之間的距離L外，還需測量的物理量有:             、            ．（用文字說明并用字母表示）

(4)用(3)中各量求解動摩擦因數(shù)的表達式：                   （用字母表示）

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1.D      2.B       3.B      4.B      5.A

6.AB    7.ABD     8. BCD   9.ACD

10. （1）     

（2）’

11. （1）3.0(2.6―3.4)                  

（2）如圖所示（2分）    a＝1/(2m)

（3）實驗前未平衡摩擦力          

12.（1）以滑板和運動員為研究對象，其受力如圖所示由共點力平衡條件可得

                   ①

                            ②

由①、②聯(lián)立，得

F =810N

(2)

得m/s

(3)水平牽引力的功率

P=Fv

=4050 W

 

13. （1）根據(jù)動能定理，主發(fā)動機在嫦娥一號衛(wèi)星進入地月轉移軌道過程中對衛(wèi)星做的功……………………………………………………………6分

（2）設“嫦娥一號衛(wèi)星”在圓軌道І上運動時距月球表面的高度為h，根據(jù)萬有引力定律和向心力公式有

……………4分

  解得：……………………………………………4分

（3）設“嫦娥一號衛(wèi)星”在近月點進行第一次制動后，在圓軌道І上運動的速度為u1，則

    ………………………………………………………1分

    解得：…………………………………………………………1分

    設“嫦娥一號衛(wèi)星”在通過近月點脫離月球引力束縛飛離月球的速度為u2，根據(jù)機械能守恒定律

    =0…………………………………………………………1分

    解得：u2=………………………………………………………1分

    所以，“嫦娥一號衛(wèi)星”在近月點進行第一次制動后的速度u應滿足的條件是:

……………………………………………2分

14. 解：（1）a =                             

Rsinθ= v0t                            

R-Rcosθ=at2                                    

由以上三式得v0 =        

（2）由（1）結論得粒子從A點出發(fā)時的動能為

m v02 = =       

則經(jīng)過P點時的動能為

Ek=Eq(R-Rcosθ)+m v02 = EqR (5-3cosθ)

可以看出，當θ從0°變化到180°，接收屏上電荷的動能逐漸增大，因此D點接收到的電荷的末動能最小，C點接收到的電荷的末動能最大。    

最小動能為：

EkD=Eq(R-Rcosθ)+m v0D2 = EqR (5-3cos60°) =  EqR    

最大動能為：

EkC=Eq(R-Rcosθ)+m v0C2 = EqR (5-3cos120°) =  EqR  

 

15．解：（1）A與C間的摩擦力為

        (1分)

B與C間的摩擦力為

    (1分)

推力F從零逐漸增大，當增大到100N時，物塊A開始向右移動壓縮彈簧（此時B仍然保持靜止），設壓縮量為x，則力   (1分)

當x=0.5m時，力,此時B將緩慢地向右移動。（1分）

B移動0.5m后，B離開木板C的右端0.2m，A離開木板C端0.1m。（1分）

作出力F隨A位移的變化圖線如答圖6所示。（2分）

（2）在物塊B移動前，力F作用于物塊A，壓縮彈簧使彈簧儲存了彈性勢能E0，物塊A移動了s=0.5m,此后物塊AB以相同的速度向右移動，彈簧儲存的彈性勢能不變。設物塊A開始移動0.5m的過程中，力F做功W，由能量守恒有

（3）撤去力F之后，AB兩物塊給木板C的摩擦力的合力為零，故在物塊AB滑離木板C之前，C仍靜止不動。

由題可知，始終有    (1分)

當物塊B在木板C上向右滑動了0.2m，物塊A則向左滑動了0.4m，但A離木板C的左端還有d=0.6m .可見，物塊B先滑離木板C。(1分)

并且兩物體的相對位移△s=0.4m+0.2m=0.6m?0.5m（彈簧的壓縮量），彈簧儲存的彈性勢能已全部釋放，由能量守恒定律有

        … … …   3 （2分）

由123式求出物塊B滑離木板C時A物塊的速度為vA=4m/s  … … … 4（1分）

 

對A：f=mAaA           aA=5m/s2     對C：f=mcac           ac=5m/s2

滑離C  sA=VAt-aAt2/2    sc=act2/2

所以0.6= VAt-aAt2/2 -act2/2     t=0.2    vc =act=5×0.2=1m/s

16．答案．(1) A物體沿斜面下滑時有

　　　　　　　　

∴

m/s2　　　　�。�1分）

B物體沿斜面下滑時有

∴

　　　　　　　（1分）

綜上分析可知，撤去固定A、B的外力后，物體B恰好靜止于斜面上，物體A將沿斜面向下做勻加速直線運動．                              （1分）

由運動學公式得A與B第一次碰撞前的速度     （1分）

由于AB碰撞后交換速度，故AB第一次碰后瞬時，B的速率     （1分）

(2)從AB開始運動到第一次碰撞用時                 （1分）

兩物體相碰后，A物體的速度變?yōu)榱�，以后再做勻加速運動，而B物體將以的速度沿斜面向下做勻速直線運動．              （1分）

設再經(jīng)t2時間相碰，則有            （1分）

解之可得t2=0.8s               　　　　　　　（1分）

故從A開始運動到兩物體第二次相碰，共經(jīng)歷時間t=t1+t2=0.4+0.8=1.2s   （2分）

（3）從第2次碰撞開始，每次A物體運動到與B物體碰撞時，速度增加量均為Δv=at2=2.5×0.8m/s=2m/s，由于碰后速度交換，因而碰后B物體的速度為：

第一次碰后： vB1=1m/s

第二次碰后： vB2=2m/s

第三次碰后： vB3=3m/s

……

第n次碰后： vBn=nm/s

每段時間內(nèi)，B物體都做勻速直線運動，則第n次碰前所運動的距離為

 sB=[1+2+3+……+（n-1）]×t2= m   (n=1，2，3，…，n-1) （3分）

A物體比B物體多運動L長度，則

 sA = L+sB=[0.2+]m　　　�。�2分）

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


同步練習冊答案