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(1)光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其面板结构如图1甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收的装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可显示物体的挡光时间,现用图乙所示装置做“利用自由落体运动验证机械能守恒定律”的实验,图1乙中1为小钢球,2和3是固定在铁架台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,让小钢球从两个光电门正上方某高度处自由落下,光电门2和3各自连接的计时器显示的挡光时间分别为5.0×10-2s和2.0×10-2s用游标卡尺测量小钢球的直径d,此时卡尺游标部分如图丙所示.
①读出小球的直径d=______cm.
②小钢球通过光电门2中心的速度v1=______m/s,小钢球通过光电门3中心的速度v2=______m/s.(保留两位有效数字)
③为子验证机械能守恒定律,除了计算小钢球通过光电门的速度外,还需要用工具直接测量的物理量有______(选填下列选项)
A.小钢球的质量  B.重力加速度  C.光电门2中心到3中心的高度  D.小钢球通过光电门2中心到3中心的时间

(2)现要求用下列提供的器材测量一节干电池的电动势E.干电池(电动势约为1.5V,内阻末知)电流表(量程为30mA,内阻约为10Ω)阻值为30Ω和40Ω的定值电阻各一个开关S1、S2,导线若干
①根据所给器材,在图2的两个电路原理图中,应选择图______.(填“甲”或“乙”)
②在所选择的电路中原理图中,R1应选择阻值为______Ω的定值电阻.
③若在用所选择的电路原理图测量中,闭合开关S1、S2时,电流表的读数如图2丙所示,闭合开关S1、断开S2时,电流表的读数如图2丁所示,则待测干电池的电动势E=______V(保留三位有效数字).
【答案】分析:(1)游标卡尺的读数等于主尺读数等于游标读数,不需估读;根据较短时间内的平均速度可以表示瞬时速度求出瞬时速度;除用光电门来测速度,求出动能外,还需要知道高度的变化.
(2)根据电动势与电流表的值可确定,电路中的阻值,从而选择电路图;由电流表的读数可知,
解答:解:(1)①游标卡尺的主尺读数为50mm,游标读数为0.05×3=0.15mm,所以d=50mm+3×0.05mm=50.15mm=5.015cm.
 ②因为较短时间内的平均速度可以表示瞬时速度,所以v1= m/s=1.0m/s.
v2=m/s=2.5m/s.
③验证机械能守恒定律,除了计算小钢球通过光电门的速度外,还需要用工具直接测量的物理量是小球下滑的高度差.故选:C
 (2)①根据电源的电动势与电流表的量程,可知,电路的中的最小电阻为,所以应选择甲图.
②所选择的电路中原理图中,R1应选择阻值较大,即为40Ω,
③根据闭合电路欧姆定律,列出两个方程,即:E=I1(R1+r+RA
                            E=I2(R1+R2+r+RA
  代入数据,可解得:E=1.44V         
故本题答案为:(1)5.015cm; 1.0;   2.5;C
(2)①甲 ②40 ③1.44
点评:解决本题的关键掌握游标卡尺的读数方法,游标卡尺的读数等于主尺读数等于游标读数,不需估读.以及掌握在较短时间内的平均速度可以表示瞬时速度.
学会如何选择电路中的电阻,电压表及电流表,并根据闭合电路欧姆定律来求电源的电动势.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

光电计时器是一种常用计时仪器,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,当有滑块从a、b间通过时,光电计时器就可以显示出物体的挡光时间.现有某滑块在斜面上滑行,先后两次通过光电门1和2,计时器显示的挡光时间分别是t1=5×10-2s、t2=3×10-2 s,从光电门1到光电门2所经历的总时间△t=0.15s,用分度值为1mm的刻度尺测量小滑块的长度d,示数如图2所示.

(1)读出滑块的长度d为
4.45
4.45
cm.
(2)滑块通过光电门的速度v1、v2分别为
0.89
0.89
m/s;
1.48
1.48
m/s.
(3)滑块的加速度大小为
3.9m/s2
3.9m/s2
.(保留两位小数).

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

光电计时器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,利用光电计时器来探究合外力做功与动能变化的关系.
如图2所示,水平面O点左侧是光滑平面,右侧是粗糙平面,弹簧的左端固定在竖直的墙壁上,弹簧处于自然长度时右端恰好在O点,在O点固定光电门可以测出木块通过O点的时间,木块与弹簧不相连.现用木块将弹簧压缩一段距离,然后由静止释放,将弹簧压缩的长度x、木块通过光电门的时间t、木块在粗糙水平面上滑行的距离s记入表中.

实验序号 1 2 3 4 5 6
压缩量x/cm 10 15 20 25 30 35
时间t/s 0.100 0.067 0.050 0.040 0.033 0.029
距离s/m 0.50 1.13 2.00 3.12 4.50 6.13
(1)若木块长L,通过光电门时间t,则木块通过光电门时的速度v0=
L
t
L
t

(2)从理论上讲,木块在粗糙水平面上滑动的距离s和木块通过光电门的时间t关系应是s∝
t-2
t-2
;请你运用数据表中测定的数据在图a所示的坐标系中作出相应的图象验证理论的正确性;
(3)选择适当的物理量在图b所示的坐标纸上作出能直观反映木块在粗糙水平面上滑行距离s与弹簧压缩量x的关系图象,根据图象写出的关系应是s∝
x2
x2

(4)由能量守恒定律,弹簧的最大弹性势能应等于木块在水平面上滑行中产生的总内能,由此可以确定弹簧的弹性势能与弹簧压缩量的关系应是EP
x2
x2

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(1)光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其面板结构如图1甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收的装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可显示物体的挡光时间,现用图乙所示装置做“利用自由落体运动验证机械能守恒定律”的实验,图1乙中1为小钢球,2和3是固定在铁架台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,让小钢球从两个光电门正上方某高度处自由落下,光电门2和3各自连接的计时器显示的挡光时间分别为5.0×10-2s和2.0×10-2s用游标卡尺测量小钢球的直径d,此时卡尺游标部分如图丙所示.
①读出小球的直径d=
5.015
5.015
cm.
②小钢球通过光电门2中心的速度v1=
1.0
1.0
m/s,小钢球通过光电门3中心的速度v2=
2.5
2.5
m/s.(保留两位有效数字)
③为子验证机械能守恒定律,除了计算小钢球通过光电门的速度外,还需要用工具直接测量的物理量有
C
C
(选填下列选项)
A.小钢球的质量  B.重力加速度  C.光电门2中心到3中心的高度  D.小钢球通过光电门2中心到3中心的时间

(2)现要求用下列提供的器材测量一节干电池的电动势E.干电池(电动势约为1.5V,内阻末知)电流表(量程为30mA,内阻约为10Ω)阻值为30Ω和40Ω的定值电阻各一个开关S1、S2,导线若干
①根据所给器材,在图2的两个电路原理图中,应选择图
.(填“甲”或“乙”)
②在所选择的电路中原理图中,R1应选择阻值为
40
40
Ω的定值电阻.
③若在用所选择的电路原理图测量中,闭合开关S1、S2时,电流表的读数如图2丙所示,闭合开关S1、断开S2时,电流表的读数如图2丁所示,则待测干电池的电动势E=
1.44
1.44
V(保留三位有效数字).

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

(1)光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其面板结构如图1甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收的装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可显示物体的挡光时间,现用图乙所示装置做“利用自由落体运动验证机械能守恒定律”的实验,图1乙中1为小钢球,2和3是固定在铁架台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,让小钢球从两个光电门正上方某高度处自由落下,光电门2和3各自连接的计时器显示的挡光时间分别为5.0×10-2s和2.0×10-2s用游标卡尺测量小钢球的直径d,此时卡尺游标部分如图丙所示.
①读出小球的直径d=______cm.
②小钢球通过光电门2中心的速度v1=______m/s,小钢球通过光电门3中心的速度v2=______m/s.(保留两位有效数字)
③为子验证机械能守恒定律,除了计算小钢球通过光电门的速度外,还需要用工具直接测量的物理量有______(选填下列选项)
A.小钢球的质量  B.重力加速度  C.光电门2中心到3中心的高度  D.小钢球通过光电门2中心到3中心的时间

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(2)现要求用下列提供的器材测量一节干电池的电动势E.干电池(电动势约为1.5V,内阻末知)电流表(量程为30mA,内阻约为10Ω)阻值为30Ω和40Ω的定值电阻各一个开关S1、S2,导线若干
①根据所给器材,在图2的两个电路原理图中,应选择图______.(填“甲”或“乙”)
②在所选择的电路中原理图中,R1应选择阻值为______Ω的定值电阻.
③若在用所选择的电路原理图测量中,闭合开关S1、S2时,电流表的读数如图2丙所示,闭合开关S1、断开S2时,电流表的读数如图2丁所示,则待测干电池的电动势E=______V(保留三位有效数字).

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