问题 问答题

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,每个光电门都由光发射和接收装置组成.当有物体从光电门中间通过时,与之相连的计时器就可以显示物体的挡光时间.如图甲所示,图甲中NM是水平桌面、PM是一端带有滑轮的长木板,1、2是固定在木板上相距为l的两个光电门(与之连接的计时器没有画出).滑块A上固定着用于挡光的窄片K,让滑块A在重物B的牵引下从木板的顶端滑下,计时器分别显示窄片K通过光电门1和光电门2的挡光时间分别为t1=2.50×10-2s、t2=1.25×10-2s;

(1)用游标卡尺测量窄片K的宽度(如图乙)d=______m(已知l>>d);

(2)用米尺测量两光电门的间距为l=20cm,则滑块的加速度a=______m/s2(保留两位有效数字);

(3)利用该装置还可以完成的实验有:______

A.验证牛顿第二定律

B.验证A、B组成的系统机械能守恒

C.测定滑块与木板之间的动摩擦因数

D.只有木板光滑,才可以验证牛顿第二定律

E.只有木板光滑,才可以验证A、B组成的系统机械守恒定律.

答案

(1)游标卡尺的主尺读数为:5mm,游标尺上第3个刻度和主尺上某一刻度对齐,所以游标读数为0.05×3mm=0.15mm,所以最终读数为:5mm+0.15mm=5.15mm=5.15×10-3m.

故答案为:5.15×10-3

(2)由于挡光时间极短,因此可以利用其平均速度来代替瞬时速度,故有:

v1=

d
t1
    ①

v2=

d
t2
    ②

v22
-
v21
=2ax   ③

联立①②③得:a=

(
d
t2
)
2
-(
d
t1
)
2
2l
≈0.32m/s2  

故答案为:0.32.

(3)A、D、根据验证牛顿第二定律的实验原理可知,通过该装置可以验证牛顿第二定律,至于木板是否光滑对实验没有影响,故A正确,D错误;

B、E、要验证系统机械能守恒,木板必须光滑,故B错误,E正确;

C、根据该实验装置可知,将木板平放,通过纸带求出A、B运动的加速度大小,因此根据 牛顿第二定律有:mBg-mAgμ=(mA+mB)a,由此可知可以求出测定滑块与木板之间的动摩擦因数

故C正确.

故选ACE.

单项选择题
单项选择题 A2型题