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实验：探究小车速度随时间变化的规律
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像打点计时器一样，光电计时器也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
网友投稿 2022-07-30 00:00:00 零零社区
◎ 题目
像打点计时器一样，光电计时器也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．为了测定两张纸之间的动摩擦因数，某同学利用光电计时器设计了一个试验：如图2所示，在小铁块A和木板B上贴上待测的纸，木板B水平固定，铅锤通过细线和小铁块相连．l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．释放铅锤，让小铁块在木板上加速运动，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
-2
s和0.5×10
-2
s．用游标卡尺测量小铁块的宽度d如图3所示．
①读出小铁块的宽度d=______cm．
②铁块通过光电门l的速度v
1
=______m/s，铁块通过光电门2的速度v
2
=______m/s．（计算结果小数点后保留2位有效数字）
③已知当地的重力加速度为g，为完成测量，除了研究v
1
、v
2
和两个光电门之间的距离L外，用文字说明还需测量的物理量并用字母表示______．
④用③中各量求解动摩擦因数的表达式μ=______（用字母表示）．
◎ 答案
（1）游标卡尺的主尺读数为20mm，游标读数为0.05×3=0.15mm，所以d=20.15mm=2.105cm．
（2）因为较短时间内的平均速度可以表示瞬时速度，
所以v
1
=
d
t
=1.01m/s．
v
2
=
d
t
=4.03m/s．
（3）要测量动摩擦因数，由f=μF
N
由牛顿第二定律可得铁块的加速度a=
Mg-μmg
M+m
根据运动学公式V
2
2
-V
1
2
=2aL可求出加速度，所以
测定两张纸之间的动摩擦因数还需要测量铁块的质量m、铅锤的质量M．
（4）根据运动学公式V
2
2
-V
1
2
=2aL
a=
v
22
-v
21
2L
=
Mg-μmg
M+m
μ=
2MgL-(M+m)(
v
22
-
v
21
)
2mgL
故答案为：①2.015
②1.01，4.03
③铁块的质量m、铅锤的质量M
④
2MgL-(M+m)(
v
22
-
v
21
)
2mgL
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“像打点计时器一样，光电计时器也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…”主要考查了你对 【实验：探究小车速度随时间变化的规律】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202207/222955.html
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