Question

（1）有一种“傻瓜”相机的曝光时间（快门打开到关闭的时间）是固定不变的．为了估测该相机的曝光时间，有位同学提出了下述实验方案：他从墙面上A点的正上方与A相距H=1.5m处，使一个小石子自由落下，在小石子下落通过A点后，立即按动快门，对小石子照相，得到如图所示的照片，由于石子的运动，它在照片上留下一条模糊的径迹CD．已知每块砖的平均厚度是6cm．请从上述信息估算出这个“傻瓜”相机的曝光时间为______．（要求保留1位有效数字）
（2）有以下几个分组实验：
A．用单摆测定重力加速度
B．研究匀变速直线运动
C．验证机械能守恒定律
D．验证动量守恒定律
上述实验中需要打点计时器的实验是______；需要天平的是______；需要刻度尺（或三角板）的实验是______．（填写字母符号）

Answer 1

【答案】分析：（1）石子做自由落体运动，它留下径迹CD的对应运动时间即为照相机的曝光时间．由照片可以看出，CD的实际长度为两块砖的厚度．由位移公式分别石子从开始下落到C、D的时间，再求解曝光时间；
（2）A球下摆过程机械能守恒，根据守恒定律列式求最低点速度；球A上摆过程机械能再次守恒，可求解碰撞后速度；碰撞后小球B做平抛运动，根据平抛运动的分位移公式求解碰撞后B球的速度，然后验证动量是否守恒即可．
解答：解：（1）石子做自由落体运动，它留下径迹CD的对应运动时间即为照相机的曝光时间．
设开始下落点为O．由照片可以看出，CD长对应两块砖的厚度，即CD的实际长度为：CD=6×2cm=0.12m，则0C=1.5+5×0.06m=1.8m，OD=1.92m，
由h_OC=知，
从O到C的时间t_C=
从O到D的时间t_D=
所以曝光时间△t=t_D-t_C=0.02s．
故答案为：0.02s
（2）研究匀变速直线运动实验与验证机械能守恒定律实验都需要用打点计时器；
验证动量守恒定律实验需要用天平测出小球的质量；
以下四个实验都用到刻度尺：A、用单摆测定重力加速度； B、研究匀变速直线运动；
C、验证机械能守恒定律； D、验证动量守恒定律．
故答案为：BC；D；ABCD．
点评：（1）本题是实际问题，首先要搞清物理情景，明确已知条件与所求曝光时间的关系，原理不难．
（2）明确实验原理，理解各实验的实验原理与实验器材．