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高中 | 测量平均速度和瞬时速度题目答案及解析如下,仅供参考!
必修1
第一章 运动的描述
1.4 实验:用打点计时器测速度
测量平均速度和瞬时速度
光电计时系统借助光源和光敏管工作,如图甲所示。如图乙,在滑块上安装宽度$d$为$1.00\;\rm cm$的遮光条,滑块在牵引力作用下由静止开始运动并通过光电门,配套的数字计时器记录了遮光条的遮光时间$\Delta t$为$4.0\;\rm ms$。
遮光条通过光电门的平均速度$\overline{v} =$ $\;\rm m/s$(保留两位有效数字)。
由$\overline{v}= \dfrac{d}{\Delta t}$得平均速度为$\overline{v}=\dfrac{10^{- 2}}{4 \times 10^{-3}}\;\rm \text{m/s}=2.5\;\rm \text{m/s}$
为减小用光电门和数字计时器测瞬时速度的误差,使平均速度更接近瞬时速度,下列举措正确的是$(\qquad)$
换用宽度更窄的遮光条
","增大滑块距光电门的位移
","让滑块以更大的速度通过光电门
"]由速度定义式$v=\dfrac{\Delta x}{\Delta t}$可知,要使平均速度更接近瞬时速度,应使$\Delta x$或$\Delta t$趋近于$0$,即应用宽度更窄的遮光条以减小误差。
故选:$\rm A$。
考虑到光电门的光源射出的光有一定的粗细,当遮光条$100\%$遮住光源发出的光时,才认为光被遮住,则第($1$)问中$\overline{v}$的测量值比真实值 (选填“偏大”或“偏小”)。
题目要求遮光条$100\%$遮住光源发出的光时,才认为光被遮住,即从题图可知从$A$开始遮光,到$B$遮光结束,即$d_{测}\gt d_{真}$,$\overline{v}$的测量值比真实值大。
某同学设计了如图丙所示的挡光片,换用该挡光片重复上述实验,滑块运动方向及遮光片的长度参量如图所示。若数字计时器显示两次开始遮光的时间间隔为$\Delta t'$,则滑块通过光电门的瞬时速度$v'=$ 。(用$s_{1}$、$s_{2}$、$\Delta t^\prime$表示)
由图可知滑块通过光电门的瞬时速度$v' =\dfrac{s_{1}+s_{2}}{\Delta t'}$
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