與打點(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)情況是常用的計(jì)時(shí)儀器．如圖（甲）所示，a、b分別是光電門(mén)的激光發(fā)射和接收裝置．現(xiàn)利用如圖（乙）所示的裝置驗(yàn)證“機(jī)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(dǎo)軌上，通過(guò)跨過(guò)定滑輪的細(xì)繩與鉤碼相連，連接好1、2兩個(gè)光電門(mén)．在圖示位置釋放滑塊后，光電計(jì)時(shí)器記錄下滑塊上的遮光板先后通過(guò)兩個(gè)光電門(mén)的時(shí)間分別為△t1、△t2．已知滑塊（含遮光板）質(zhì)量為M、鉤碼質(zhì)量為m、兩光電門(mén)間距為s、遮光板寬度為L(zhǎng)（L遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于s）、當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間．

（1）計(jì)算滑塊上的遮光板先后通過(guò)兩個(gè)光電門(mén)時(shí)的瞬時(shí)速度的表達(dá)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(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證機(jī)械能守恒的表達(dá)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）
分析：根據(jù)極短時(shí)間內(nèi)的平均速度表示瞬時(shí)速度求出滑塊先后通過(guò)兩個(gè)光電門(mén)的瞬時(shí)速度．抓住系統(tǒng)重力勢(shì)能的減小量等于系統(tǒng)動(dòng)能的增加量列出表達(dá)式．
解答：解：滑塊通過(guò)光電門(mén)1的瞬時(shí)速度v1=
L
△t1
，通過(guò)光電門(mén)2的瞬時(shí)速度v2=
L
△t2
．
系統(tǒng)重力勢(shì)能的減小量為mgs，系統(tǒng)動(dòng)能的增加量為
1
2
(M+m)(
L
△t2
)2-
1
2
(M+m)(
L
△t1
)2．
則驗(yàn)證的機(jī)械能守恒的表達(dá)式為mgs=
1
2
(M+m)(
L
△t2
)2-
1
2
(M+m)(
L
△t1
)2．
故答案為：（1）v1=
L
△t1
，v2=
L
△t2
．
（2）mgs=
1
2
(M+m)(
L
△t2
)2-
1
2
(M+m)(
L
△t1
)2．
點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道極短時(shí)間內(nèi)的平均速度可以表示瞬時(shí)速度，以及掌握該實(shí)驗(yàn)的原理，系統(tǒng)機(jī)械能守恒．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

與打點(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)如圖所示，a、b分別是光電門(mén)的激光發(fā)射和接收裝置，當(dāng)有物體從a、b間通過(guò)時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間．
現(xiàn)利用圖所示裝置驗(yàn)證機(jī)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(dāng)位置的兩個(gè)光電門(mén)，與它們連接的光電計(jì)時(shí)器都沒(méi)有畫(huà)出．讓滑塊從斜面的頂端滑下，光電門(mén)1、2各自連接的光電計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別為5.00×10-2s、2.00×10-2s．已知滑塊質(zhì)量為2.00kg，滑塊沿斜面方向的寬度為5.00cm，光電門(mén)1和2之間的距離為0.540m，g=9.80m/s2，取滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度為其平均速度．
①．滑塊通過(guò)光電門(mén)1時(shí)的速度v1=
1.00
1.00
m/s，通過(guò)光電門(mén)2時(shí)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(guò)光電門(mén)1、2之間的動(dòng)能增加量為
5.25J
5.25J
J，重力勢(shì)能的減少量為
5.29
5.29
J．（取三位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2011?金華二模）與打點(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)如左圖所示，a、b分別是光電門(mén)的激光發(fā)射和接收裝置，當(dāng)有物體從a、b間通過(guò)時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體通過(guò)時(shí)的擋光時(shí)間．
為了測(cè)定兩張紙之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，某同學(xué)利用光電計(jì)時(shí)器設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)：如上右圖所示，在小鐵塊A和木板B上貼上待測(cè)的紙，木板B水平固定，鉛錘通過(guò)細(xì)線和小鐵塊相連．l和2是固定在木板上適當(dāng)位置的兩個(gè)光電門(mén)，與之連接的兩個(gè)光電計(jì)時(shí)器沒(méi)有畫(huà)出．釋放鉛錘，讓小鐵塊在木板上加速運(yùn)動(dòng)，光電門(mén)1、2各自連接的計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別為2.0×10-2s和0.6×10-2s．用游標(biāo)卡尺測(cè)量小鐵塊的寬度d如下圖所示．
（1）讀出小鐵塊的寬度d=
1.45
1.45
cm．
（2）鐵塊通過(guò)光電門(mén)l的速度v1=
0.725
0.725
m/s，鐵塊通過(guò)光電門(mén)2的速度v2=
2.42
2.42
m/s．（計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）
（3）已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，為完成測(cè)量，除了測(cè)量v1、v2和兩個(gè)光電門(mén)之間的距離L外，還需測(cè)量的物理量有：
鐵塊的質(zhì)量m
鐵塊的質(zhì)量m
、
鉛錘的質(zhì)量M
鉛錘的質(zhì)量M
．（用文字說(shuō)明并用字母表示）
（4）用（3）中各量求解動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)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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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（1）使用千分尺測(cè)量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖1所示，金屬絲的直徑為
0.260
0.260
mm；用游標(biāo)為50分度的卡尺（測(cè)量值可準(zhǔn)確到0.02mm）測(cè)定某圓柱的直徑時(shí)，卡尺上的示數(shù)如圖．可讀出圓柱的直徑是
52.12mm
52.12mm
．
（2）與打點(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2所示，a、b 分別是光電門(mén)的激光發(fā)射和接收裝置，當(dāng)有物體從a、b間通過(guò)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3所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．圖3中AB是固定的光滑斜面，斜面的傾角為30°，1和2是固定在斜面上適當(dāng)位置的兩個(gè)光電門(mén)，與它們連接的光電計(jì)時(shí)器都沒(méi)有畫(huà)出．讓滑塊從斜面的頂端滑下，光電門(mén)1、2各自連接的光電計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別為5.00×10-2s、2.00×10-2s．已知滑塊質(zhì)量為2.00kg，滑塊沿斜面方向的寬度為5.00cm，光電門(mén)1和2之間的距離為0.540m，g=9.80m/s2，取滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度為其平均速度．
①滑塊通過(guò)光電門(mén)1時(shí)的速度v1=
1.00
1.00
 m/s，通過(guò)光電門(mén)2時(shí)的速度v2=
2.50
2.50
 m/s；
②滑塊通過(guò)光電門(mén)1、2之間的動(dòng)能增加量為
5.25J
5.25J
 J，重力勢(shì)能的減少量為
5.29
5.29
 J．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：閱讀理解

（1）甲、乙、丙、丁四位同學(xué)在使用不同精度的游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器測(cè)量同一個(gè)物體的長(zhǎng)度時(shí)，分別測(cè)量的結(jié)果如下：
甲同學(xué)：使用游標(biāo)為50分度的卡尺，讀數(shù)為12.045cm
乙同學(xué)：使用游標(biāo)為10分度的卡尺，讀數(shù)為12.04cm
丙同學(xué)：使用游標(biāo)為20分度的卡尺，讀數(shù)為12.045cm
丁同學(xué)：使用精度為“0.01mm”的螺旋測(cè)微器，讀數(shù)為12.040mm
從這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中可以看出讀數(shù)肯定有錯(cuò)誤的是
甲
甲
同學(xué)．

（2）與打點(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(mén)的激光發(fā)射和接收裝置，當(dāng)有物體從a、b間通過(guò)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所示裝置驗(yàn)證機(jī)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(dāng)位置的兩個(gè)光電門(mén)，與它們連接的光電計(jì)時(shí)器都沒(méi)有畫(huà)出．讓滑塊從斜面的頂端滑下，光電門(mén)1、2各自連接的光電計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別為5.00×10-2s、2.00×10-2s．已知滑塊質(zhì)量為2.00kg，滑塊沿斜面方向的寬度為5.00cm，光電門(mén)1和2之間的距離為0.540m，g=9.80m/s2，取滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度為其平均速度．
①滑塊通過(guò)光電門(mén)1時(shí)的速度v1=
1.00
1.00
 m/s，通過(guò)光電門(mén)2時(shí)的速度v2=
2.50
2.50
 m/s；
②滑塊通過(guò)光電門(mén)1、2之間的動(dòng)能增加量為
5.25
5.25
 J，重力勢(shì)能的減少量為
5.26
5.26
 J．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：閱讀理解

（1）在做“用電流表和電壓表測(cè)一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻”實(shí)驗(yàn)時(shí)：
①某同學(xué)連接的實(shí)物圖如圖1所示．但當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)而電流表沒(méi)有示數(shù)，實(shí)驗(yàn)前儀器都檢查過(guò)是好的，也就是說(shuō)只可能是某根連接導(dǎo)線斷了．那么，請(qǐng)你分析一下，可能發(fā)生斷路故障的導(dǎo)線是
2、5、6
2、5、6
（寫(xiě)出所有可能斷的導(dǎo)線的編號(hào)）．
②某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)時(shí)對(duì)該電路作了改進(jìn)，其方法是：加接了一個(gè)定值電阻R0，如圖2所示．他加接此電阻的作用是
防止變阻器電阻過(guò)小時(shí)，電池被短路或電流表被燒壞
防止變阻器電阻過(guò)小時(shí)，電池被短路或電流表被燒壞
．
（2）與打點(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)如圖所示，a、b分別是光電門(mén)的激光發(fā)射和接收裝置，當(dāng)有物體從a、b間通過(guò)時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體通過(guò)時(shí)的擋光時(shí)間．

為了測(cè)定兩張紙之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，某同學(xué)利用光電計(jì)時(shí)器設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)：如右圖所示，在小鐵塊A和木板B上貼上待測(cè)的紙，木板B水平固定，鉛錘通過(guò)細(xì)線和小鐵塊相連．1和2是固定在木板上適當(dāng)位置的兩個(gè)光電門(mén)，與之連接的兩個(gè)光電計(jì)時(shí)器沒(méi)有畫(huà)出．釋放鉛錘，讓小鐵塊在木板上加速運(yùn)動(dòng)，光電門(mén)1、2各自連接的計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別為2.0×10-2s和0.5×10-2s．用游標(biāo)卡尺測(cè)量小鐵塊的寬度d如下圖所示．

①讀出小鐵塊的寬度d=
2.015
2.015
cm．
②鐵塊通過(guò)光電門(mén)l的速度v1=
1.01
1.01
m/s，鐵塊通過(guò)光電門(mén)2的速度v2=
4.03
4.03
 m/s．（計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）
③已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，為完成測(cè)量，除了測(cè)量v1、v2和兩個(gè)光電門(mén)之間的距離L外，還需測(cè)量的物理量有（用文字說(shuō)明并用字母表示）
鐵塊的質(zhì)量m、鉛錘的質(zhì)量M
鐵塊的質(zhì)量m、鉛錘的質(zhì)量M
．
④用③中各量求解動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)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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