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    ㈠

    某同学利用光电门传感器设计了一个研究小物体自由下落时机械能是否守恒的实验，实验装置如图所示，图中A、B两位置分别固定了两个光电门传感器。实验时测得小物体上宽度为d的挡光片通过A的挡光时间为t1，通过B的挡光时间为t2。为了证明小物体通过A、B时的机械能相等，还需要进行一些实验测量和列式证明。

    ⑴选出下列必要的实验测量步骤

    A.用天平测出运动小物体的质量m

    B.测出A、B两传感器之间的竖直距离h

    C.测出小物体释放时离桌面的高度H

    D.用秒表测出运动小物体通过A、B两传感器的时间△t

    ⑵若该同学用d和t的比值来反映小物体经过A、B光电门时的速度，并设想如果能满足________________________关系式，即能证明在自由落体过程中小物体的机械能是守恒的。

    ⑶该同学的实验设计可能会引起明显误差的地方是(请写出一种)： _____________。

    ㈡物体在空中下落的过程中，重力做正功，物体的动能越来越大，为了“探究重力做功和物体动能变化间的定量关系”，我们提供了如下图的实验装置。

    ⑴某同学根据所学的知识结合右图设计一个本实验情景的命题：

    如图所示，设质量为m（已测定）的小球在重力mg作用下从开始端自由下落至光电门发生的 　①　 ，通过光电门时的　②　，试探究外力做的功　③　与小球动能变化量

    ④  的定量关系。(请在①②空格处填写物理量的名称和对应符号；在③④空格处填写数学表达式。)

    ⑵某同学根据上述命题进行如下操作并测出如下数字。

    ①用天平测定小球的质量为0.50kg；

    ②用游标尺测出小球的直径为10.0mm；

    ③用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离为80.80cm；

    ④电磁铁先通电，让小球             。

    ⑤　        　，小球自由下落。

    ⑥在小球经过光电门时间内，计时装置记下小球经过光电门所用时间为2.50×10－3s，由此可算得小球经过光电门时的速度为　    　m/s。

    ⑦计算得出重力做的功为　   　J，小球动能变化量为　      J。(g取10m/s2，结果保留三位有效数字)

    ⑶试根据在⑵条件下做好本实验的结论：　                 。

    一）⑴B 　⑵   ⑶物体挡光的宽度d不能大、h的测量不对

    ㈡(12分)

    ⑴位移s ，  速度v　，  　mgs　

    ⑵④ 吸在开始端  。

    ⑤　电磁铁断电　

    ⑥　4　m/s。

    ⑦　4.04　J，　4.00  J。

    ⑶　在误差允许范围内，重力做的功与物体动能的变化量相等　。


    解析:

    略

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2013?甘肃模拟）某同学利用光电门传感器设计了一个研究小物体自由下落时机械能是否守恒的实验，实验装置如图所示，图中A、B两位置分别固定了两个光电门传感器．实验时测得小物体上宽度为d的挡光片通过A的挡光时间为t1，通过B的挡光时间为t2．为了证明小物体通过A、B时的机械能相等，还需要进行一些实验测量和列式证明．
    ①（单选）选出下列还需要的实验测量步骤
    B
    B

    A．用天平测出运动小物体的质量m
    B．测出A、B两传感器之间的竖直距离h
    C．测出小物体释放时离桌面的高度H
    D．用秒表测出运动小物体通过A、B两传感器的时间△t
    ②若该同学用d和t的比值来反映小物体经过A、B光电门时的速度，并设想如果能满足
    (
    d
    t2
    )2-(
    d
    t1
    )2=2gh
    (
    d
    t2
    )2-(
    d
    t1
    )2=2gh
    关系式，即能证明在自由落体过程中小物体的机械能是守恒的．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2010?长宁区二模）某同学利用光电门传感器设计了一个研究小物体自由下落时机械能是否守恒的实验，实验装置如图所示，图中A、B两位置分别固定了两个光电门传感器．实验时测得小物体上宽度为d的挡光片通过A的挡光时间为t1，通过B的挡光时间为t2．为了证明小物体通过A、B时的机械能相等，还需要进行一些实验测量和列式证明．
    （1）（单选）选出下列必要的实验测量步骤：
    B
    B

    A．用天平测出运动小物体的质量m
    B．测出A、B两传感器之间的竖直距离h
    C．测出小物体释放时离桌面的高度H
    D．用秒表测出运动小物体通过A、B两传感器的时间△t
    （2）若该同学用d和t的比值来反映小物体经过A、B光电门时的速度，并设想如果能满足
    (
    d
    t2
    )2-(
    d
    t1
    )2=2gh
    (
    d
    t2
    )2-(
    d
    t1
    )2=2gh
    关系式，即能证明在自由落体过程中小物体的机械能是守恒的．
    （3）该同学的实验设计可能会引起明显误差的地方是（请写出一种）：
    物体挡光的宽度d不能太大或h的测量不准（其它说法正确也可）
    物体挡光的宽度d不能太大或h的测量不准（其它说法正确也可）
    ．

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    （2011?惠州三模）（1）．某同学利用光电门传感器设计了一个研究小物体自由下落时机械能是否守恒的实验，实验装置如图所示，图中A、B两位置分别固定了两个光电门传感器．实验时测得小物体上宽度为d的挡光片通过A的挡光时间为t1，通过B的挡光时间为t2．为了证明小物体通过A、B时的机械能相等，还需要进行一些实验测量和列式证明．
    ①（单选）选出下列必要的实验测量步骤
    A．用天平测出运动小物体的质量m
    B．测出A、B两传感器之间的竖直距离h
    C．测出小物体释放时离桌面的高度H
    D．用秒表测出运动小物体通过A、B两传感器的时间△t
    ②若该同学用d和t的比值来反映小物体经过A、B光电门时的速度，并设想如果能满足
    (
    d
    t2
    )    2    -(
    d
    t1
    )    2    =2gh
    (
    d
    t2
    )    2    -(
    d
    t1
    )    2    =2gh
    关系式，即能证明在自由落体过程中小物体的机械能是守恒的．
    （2）为测量某电阻丝R的电阻值，①某同学先用多用电表粗测其电阻．用已经调零且选择开关指向欧姆挡“×10”档位的多用电表测量，发现指针的偏转角度太大，这时他应将选择开关换成欧姆挡的“
    ×1
    ×1
    ”档位（选填“×100”或“×1”），然后进行
    欧姆调零
    欧姆调零
    ，再次测量电阻丝的阻值，其表盘及指针所指位置如图所示，则此段电阻丝的电阻为
    12
    12
    Ω．

    ②现要进一步精确测量其阻值，实验室提供了以下相关器材，电池（4V，内阻1Ω），电流表（0～300mA，内阻2Ω），电压表（0～3V，内阻3kΩ），滑动变阻器（0～10Ω，额定电流1A），为使通过待测电阻的电流能在0～250mA范围内改变，下列给出的测量电路中，最合适的电路是
    B
    B

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网光电门传感器在很多实验中应用．光电门直接测量的物理量是
     
    ．它能测量瞬时速度的原理是
     
    ．
    如图所示的实验装置中的横杆能够绕竖直轴旋转，在横杆的一端装有宽度为d=0.005m的竖直“挡光圆柱”．横杆在转动过程中，由于摩擦阻力的作用，横杆会越转越慢．某同学利用光电门研究“挡光圆柱”速度大小与横杆转动圈数n的关系．在一次实验中记录下横杆转动圈数n和每次挡光的时间t，并计算出“挡光圆柱”在该时刻的速度以及速度的平方（部分数据如表中所示）．请计算表中当n=5时，v2=
     
    m2/s2；如果继续测量“挡光圆柱”的速度，那么当n=15时，“挡光圆柱”的速度为
     
    m/s．则“挡光圆柱”速度大小与横杆转动圈数n的关系为
     
    ． 
    n t（10-3s） v=d/t（m/s） v2（m2/s2）
    1 2.778 1.80 3.24
    2 2.826 … 3.13
    3 2.877 … 3.02
    4 2.931 … 2.91
    5 2.988 …
    6 3.049 … 2.69
    7 3.113 … 2.58
    8 3.181 … 2.47
    9 3.255 … 2.36
    10 3.333 … 2.25
    … … … …

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    如图甲所示的光电门传感器是测定瞬时速度大小的仪器，其原理是发射端发出一束很细的红外线到接收端，当固定在运动物体上的一个已知宽度为d的挡光板通过光电门挡住红外线时，和它连接的数字计时器可记下挡光的时间△t，则可以求出运动物体通过光电门时的瞬时速度大小．精英家教网
    （1）为了减小测量瞬时速度的误差，应该选择宽度比较
     
    （选填“宽”或“窄”）的挡光板．
    （2）如图乙所示是某同学利用光电门传感器探究小车加速度与力之间关系的实验装置，他将该光电门固定在水平轨道上的B点，用不同重物通过细线拉同一小车，小车每次都从同一位置A点由静止释放．精英家教网
    ①如图丙所示，用游标卡尺测出挡光板的宽度d=
     
    mm，实验时将小车从图乙中的A点由静止释放，由数字计时器记下挡光板通过光电门时挡光的时问间隔△t=0.02s，则小车通过光电门时的瞬时速度大小为
     
    m/s；
    ②实验中设小车的质量为m1，重物的质量为m2，则在m1与m2满足关系
     
    时可近似认为细线对小车的拉力大小与重物的重力大小相等；
    ③测出多组重物的质量m2和对应挡光板通过光电门的时间血，并算出小车经过光电门时的速度△t，通过描点作出线性图象，研究小车的加速度与力之间的关系．处理数据时应作出
     
    （选填“v-m2”或“v2-m2，”）图象；
    ④某同学在③中作出的线性图象不过坐标原点，其可能的原因是
     
    ．

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