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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见计时仪器，每个光电门都是由激光发射和接收装置组成．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
网友投稿 2022-07-30 00:00:00 互联网
◎ 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见计时仪器，每个光电门都是由激光发射和接收装置组成．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．现利用如图所示装置设计一个“探究物体运动的加速度与合外力、质量关系”的实验，图中NQ是水平桌面、PQ是一端带有滑轮的长木板，1、2是固定在木板上间距为L的两个光电门（与之连接的两个光电计时器没有画出）．可以装载钩码的小车上固定着用于挡光的窄片K，让小车从木板的顶端滑下，光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t
1
和t
2
．
（1）该实验中，在改变小车的质量M或沙桶的总质量m时，始终要保持M＞＞m，这样做的目的是______．
（2）在某次测量中，窄片K的宽度d=8.00×10
-3
m（已知L＞＞d），光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t
1
=4.0×10
-2
s，t
2
=2.0×10
-2
s；用米尺测量两光电门的间距为L=0.40m，则小车的加速度大小a=______ m/s
2
．
◎ 答案
（1）设小车的质量为M，沙桶的质量为m，根据牛顿第二定律得：
对m：mg-F
拉
=ma
对M：F
拉
=Ma
解得：F
拉
=
mg
1+
m
M
当m＜＜M时，即当沙桶的总重力要远小于小车的重力，绳子的拉力近似等于沙桶的总重力．
这样做的目的是小车所受合外力大小等于（或约等于）mg．
（2）运用光电门测量瞬时速度：
v
1
=
d
t
1
=0.2m/s
v
2
=
d
t
2
=0.4m/s
小车的加速度大小a=
v
22
-v
21
2L
=0.15m/s
2
故答案为：（1）小车所受合外力大小等于（或近似等于）mg
（2）0.15
◎ 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见计时仪器，每个光电门都是由激光发射和接收装置组成．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…”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/202207/223174.html
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