光电计时器是一种研究物体运动情况的常见计时器,其结构如图题甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接受装置.当有物体从a、b之间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时

◎ 题目

光电计时器是一种研究物体运动情况的常见计时器,其结构如图题甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接受装置.当有物体从a、b之间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.现利用图题13乙所示的装置设计一个“探究恒力做功与动能改变关系”的实验,图中A B是水平桌面,C D是一端带有定滑轮的等厚长木板。将光电门固定在靠近木板滑轮一端的F点 (与之连接的光电计时器没有画出)。小车上固定着用于挡光的窄片K,让小车从木板上的E点由静止释放,由光电门连接的计时器显示窄片K的挡光时间。

(1) 若已测得窄片的宽度为,并用米尺测得EF两点间距为L,且L》d,与光电门连接的计时器显示的挡光时间为t,小车的质量为M,所挂的重物质量为m.则小车经过F点小车的动能表达式EK=            ;(说明:本题的(1)(2)(3)的结果均用题中所给的字母表示)
(2) 如果研究对象是小车,请写出验证本实验的表达式是                      ;如果研究对象是小车和重物这一整体,验证本实验的表达式应是                  ;

◎ 答案

(1)             (2分)
(2) mgL=            (2分)
mgL=      (2分)

◎ 解析

(1) 小车通过光电门时所用时间较短,可看作匀速运动,速度为,由动能公式可知小车经过F点小车的动能表达式EK=(2)重力势能的减小量mgh=mgL,所以表达式为mgL= ,研究对象是整体,整体重力势能的减小量为mgL,动能增加量为

◎ 知识点

    专家分析,试题“光电计时器是一种研究物体运动情况的常见计时器,其结构如图题甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接受装置.当有物体从a、b之间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时…”主要考查了你对  【实验:探究小车速度随时间变化的规律】,【实验:探究弹力与弹簧伸长的关系】,【实验:探究加速度与力、质量的关系】,【实验:探究功与速度变化的关系】  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。

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