Question

【題目】某同學(xué)在學(xué)習(xí)了DIS實(shí)驗(yàn)后，設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)量物體瞬時(shí)速度的實(shí)驗(yàn)，其裝置如圖所示．

在小車上固定擋光片，使擋光片的前端與車頭齊平、將光電門傳感器固定在軌道側(cè)面，墊高軌道的一端．該同學(xué)將小車從該端同一位置由靜止釋放，獲得了如下幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．

（1）則以下表述正確的是_______

①四個(gè)擋光片中，擋光片I的寬度最小

②四個(gè)擋光片中，擋光片Ⅳ的寬度最小

③四次實(shí)驗(yàn)中，第一次實(shí)驗(yàn)測(cè)得的速度最接近小車車頭到達(dá)光電門時(shí)的瞬時(shí)速度

④四次實(shí)驗(yàn)中，第四次實(shí)驗(yàn)測(cè)得的速度最接近小車車頭到達(dá)光電門時(shí)的瞬時(shí)速度

A.①③

B.②③

C.①④

D.②④

（2）使擋光片的前端與車頭齊平，測(cè)量車頭到達(dá)光電門時(shí)的瞬時(shí)速度，測(cè)量值跟實(shí)際值相比______

A.偏大

B.偏小

C.相等

（3）若把擋光片裝在小車的正中間，測(cè)量小車正中間到達(dá)光電門時(shí)的瞬時(shí)速度，測(cè)量值跟實(shí)際值相比______

A.偏大

B.偏小

C.相等

Answer 1

【答案】D A B

【解析】

(1)根據(jù)v2=2ax可得，而遮光板通過光電門的時(shí)間，可見遮光板通過光電門的時(shí)間越長(zhǎng)代表遮光板越寬；遮光板越小，遮光板的平均速度越趨近越趨近于車頭的速度.(2)本實(shí)驗(yàn)用即遮光板平均速度代替車頭通過光電門的速度，而車頭到達(dá)光電門的速度為v0，故量值與真實(shí)值相比偏大.(3)由于小車越來越快，故中間時(shí)刻早于中間位置，故中間時(shí)刻的速度小于中間位置的速度，故測(cè)量值偏小.

(1)根據(jù)v2=2ax可得,由于小車每次從同一位置由靜止開始下滑，故每次到光電門的速度相同。而遮光板通過光電門的時(shí)間，可見遮光板通過光電門的時(shí)間越長(zhǎng)代表遮光板越寬;故②正確.顯然遮光板越小，遮光板的平均速度越趨近于遮光板前端的速度即越趨近于車頭的速度;故④正確.②④正確故選D.

(2)由于做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體的平均速度等于該段時(shí)間內(nèi)的中點(diǎn)時(shí)刻的速度，中點(diǎn)時(shí)刻的速度,即用遮光板平均速度代替車頭通過光電門的速度，而車頭到達(dá)光電門的速度為v0，顯然v1＞v0，故這種測(cè)法測(cè)量值與真實(shí)值相比偏大;故選A.

(3)要測(cè)量小車正中間到達(dá)光電門時(shí)的瞬時(shí)速度即遮光板的中間位置的速度，而實(shí)際上測(cè)的是平均速度即遮光板通過光電門的中間時(shí)刻的速度，由于小車越來越快，故中間時(shí)刻早于中間位置，故中間時(shí)刻的速度小于中間位置的速度，故測(cè)量值偏小，故B正確，故選B.