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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
某小组利用图示装置验证“动量守恒定律”。实验前,两小车$A$、$B$静置于光滑水平轨道上,车上固定的两尼龙搭扣正对且处于同一高度,两挡光片等宽。调整光电门的高度,使小车能顺利通过并实现挡光片挡光;再调整光电门在轨道上的位置,使小车$B$上的挡光片刚向左经过光电门$2$之后,小车$B$就能立即与小车$A$相撞;小车$A$静置于两个光电门之间的适当位置,与$B$碰撞并粘连一起后,其上的挡光片能立即开始光电门$1$的挡光。

为减小实验误差,应选用较 (选填“宽”或“窄”)的挡光片。
小车的速度为$v= \dfrac{d}{t}$
挡光片的宽度$d$越小,平均速度越接近于瞬时速度,实验误差越小,所以为减小实验误差,应选用较窄的挡光片。
某次实验,用手推小车$B$使其瞬间获得一个向左的初速度,小车$B$与$A$碰撞后粘连在一起。测得碰前$B$上挡光片经过光电门$2$的挡光时间$t_{1}$,碰后$A$上挡光片经过光电门$1$的挡光时间$t_{2}$。
①为完成该实验,还必需测量的物理量有 。
$\rm A$.挡光片的宽度$d$
$\rm B$.小车$A$的总质量$m_{1}$
$\rm C$.小车$B$的总质量$m_{2}$
$\rm D$.光电门$1$到光电门$2$的间距$L$
②在误差允许的范围内,以上数据若满足表达式 ,则表明两小车碰撞过程中动量守恒。
③若实验过程中发现,碰后$A$、$B$小车的总动量总是略大于碰前$B$小车的动量,可能的原因是 。
①碰前、后小车$B$的速度分别为$v_{0}= \dfrac{d}{t_{1}}$,$v= \dfrac{d}{t_{2}}$
根据动量守恒定律得$m_{1}v_{0}=(m_{1}+m_{2})v$
解得$m_{1}\dfrac{d}{t_{1}}=\left( m_{1}+m_{2} \right)\dfrac{d}{t_{2}}$
整理得$\dfrac{m_{1}}{t_{1}}=\dfrac{m_{1}+m_{2}}{t_{2}}$
为完成该实验,还必需测量的物理量有:小车$A$的总质量$m_{1}$,小车$B$的总质量$m_{2}$。
故选:$\rm BC$。
②在误差允许的范围内,以上数据若满足表达式$\dfrac{m_{1}}{t_{1}}=\dfrac{m_{1}+m_{2}}{t_{2}}$,则表明两小车碰撞过程中动量守恒。
若实验过程中发现,碰后$A$、$B$小车的总动量总是略大于碰前$B$小车的动量,可能的原因是光滑水平轨道不水平(左低右高),碰后$A$、$B$小车做加速运动。
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