2.如圖所示,為測量做勻加速直線運動小車的加速度,將寬度均為b的擋光片A、B固定在小車上,測得二者間距為d.
(1)當(dāng)小車勻加速經(jīng)過光電門A、B時,測得兩擋光片先后經(jīng)過的時間△t1和△t2,則小車在A的速度可以認為通過A擋光片的平均速度,故A點的速度VA=$\frac{△{t}_{1}}$,由此可求a=$\frac{^{2}}{2d[{(\frac{1}{△{t}_{2}})}^{2}-{(\frac{1}{△{t}_{1}})}^{2}]}$.
(2)為減小實驗誤差,可采取的方法是BC.
A.增大兩擋光片寬度b
B.減小兩擋光片寬度b
C.增大兩擋光片間距d
D.減小兩擋光片間距d.

分析 (1)光電門測量滑塊瞬時速度的原理是遮光條通過光電門的速度可以用平均速度代替,再根據(jù)運動學(xué)公式即可求出物體的加速度a.
(2)根據(jù)極限逼近思想用平均速度代替瞬時速度,則b要小;另外A、B點越遠,相對誤差越。

解答 解:(1)用極短時間的平均速度代替瞬時速度,故:VA=$\frac{△{t}_{1}}$;
同理B點的速度:VB=$\frac{△{t}_{2}}$;
根據(jù)速度位移公式,有:$v_B^2-v_A^2=2da$,
聯(lián)立解得:a=$\frac{^{2}}{2d[{(\frac{1}{△{t}_{2}})}^{2}-{(\frac{1}{△{t}_{1}})}^{2}]}$;
(2)b越小,所測的平均速度越接近瞬時速度,d越大初速度與末速度差距越大,速度平方差越大,相對誤差越。蕿闇p小實驗誤差,可采取的方法是減小兩擋光片寬度b或增大兩擋光片間距d,故AD錯誤,BC正確;

故答案為:(1)$\frac{{△{t_1}}}$,$\frac{b^2}{{2d[{{{({\frac{1}{{△{t_2}}}})}^2}-{{({\frac{1}{{△{t_1}}}})}^2}}]}}$;(2)BC.

點評 本題應(yīng)掌握光電門測量滑塊瞬時速度的原理,并掌握求解加速度的方法,同時正確進行誤差分析,是考查學(xué)生綜合能力的好題.

練習(xí)冊系列答案
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12.在如圖所示的勻強電場中,帶電量q=4×10-9C的點電荷由極板上A點移至B點時.電場力做的功為8×10-3J;由B點移至C點,電場力做的功為1×10-2J.問A、B、C各點的電勢分別為多大?

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13.近年來我國高鐵發(fā)展迅速,2015年7月貴陽到上海的高鐵開通,大大縮短了東西部行程時間,G1324次列車從貴陽開往上海,該列車一共八節(jié),中間六節(jié)每節(jié)長25m,兩端的頭車每節(jié)車長25.7m,該列車從貴陽北站靜止提速到288km/h用時兩分鐘,途經(jīng)凱里南、三穗等城市,最后到達上海,G1324次列車時刻表如下,由其時刻表可求:
G1324次列車時刻表
?空到達時刻開車時刻里程(km)
貴陽北┅┅10:060
凱里南10:4410:46127
三穗11:1111:13219
懷化南11:5211:54374
長沙南13:4313:45706
(1)列車在貴陽北至凱里南區(qū)間段運行過程中的平均速率為多少?
(2)列車在10:45的瞬時速度由多大?
(3)列車提速的平均加速度多大?
(4)該列車在途中穿過了一條長為4.6km的直隧道用時65s,求該列車穿過隧道的平均速度?

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10.高鐵專家正設(shè)想一種“遇站不停式勻速循環(huán)運行”列車,如襄陽→隨州→武漢→仙桃→潛江→荊州→荊門→襄陽,構(gòu)成7站鐵路圈,建兩條靠近的鐵路環(huán)線,列車A以恒定速率360km/h運行在一條鐵路上,另一條鐵路上有“伴駁列車”B,如某乘客甲想從襄陽站上車到潛江站,先在襄陽站登上B車,當(dāng)A車快到襄陽站且距襄陽站的路程為s處時,B車從靜止開始做勻加速運動,當(dāng)速度達到360km/h時恰好遇到A車,兩車連鎖并打開乘客雙向通道,A、B列車交換部分乘客,并連體運動一段時間再解鎖分離,B車勻減速運動后停在隨州站并缷客,A車上的乘客甲可以中途不停站直達潛江站,則( 。
A.無論B車勻加速的加速度值為多少,s是相同的
B.乘客甲節(jié)約的5個站的減速、停車、加速時間
C.若B車勻加速的時間為1min,則s為4km
D.若B車勻減速的加速度大小為5m/s2,則當(dāng)B車停下時A車距隨州站的距離為1km

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17.在如圖所示的閃光燈電路中,電源的電動勢為E,電容器的電容為C.當(dāng)閃光燈兩端電壓達到擊穿電壓U時,閃光燈才有電流通過并發(fā)光.正常工作時,閃光燈周期性短暫閃光,則可以判定( 。
A.電源的電動勢E一定大于或等于擊穿電壓U
B.電容器所帶的最大電荷量一定為CE
C.閃光燈閃光時,電容器所帶的電荷量一定增大
D.在一個閃光周期內(nèi),通過電阻R的電荷量與通過閃光燈的電荷量一定相等

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7.如圖所示,小球沿足夠長的斜面向上做勻變速運動,依次經(jīng)a、b、c、d到達最高點e.已知ab=bd=6m,bc=1m,小球從a到c和從c到d所用的時間都是2s,設(shè)小球經(jīng)b、c時的速度分別為vb、vc,則( 。
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C.de=3 mD.從d到e所用時間為2 s

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14.一個質(zhì)點正在做勻加速直線運動,現(xiàn)用固定的照相機對該質(zhì)點進行閃光照相,閃光時間間隔為1s.分析照片得到的數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)質(zhì)點在第1次、第2次閃光的時間間隔內(nèi)移動了2m,在第4次、第5次閃光的時間間隔內(nèi)移動了11m,由此不能求得的是( 。
A.第1次閃光時質(zhì)點的速度
B.質(zhì)點運動的加速度
C.從第3次閃光到第4次閃光這段時間內(nèi)質(zhì)點的位移
D.質(zhì)點運動的初速度

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11.運動員甲將足球以20m/s的速率沿水平直線踢給運動員乙,乙立即以30m/s的速率又將該足球踢給甲,則該足球在這一往返運動過程中平均速率是24m/s,平均速度是0m/s.

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12.如圖所示,以8m/s勻速行駛的汽車即將通過路口,綠燈還有2s將熄滅,此時汽車距離停車線18m,此路段允許行駛的最大速度為12.5m/s.要使汽車不會違章行駛,下列做法中正確的有( 。
A.一直保持勻速行駛通過停車線
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C.立即以3m/s2加速度大小做勻加速運動
D.立即以3m/s2加速度大小做勻減速運動

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