Question

【題目】某同學在學習了DIS實驗后，設計了一個測量物體瞬時速度的實驗，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面，墊高軌道的一端．該同學將小車從該端同一位置由靜止釋放，獲得了如下幾組實驗數據．

（1）則以下表述正確的是_______

①四個擋光片中，擋光片I的寬度最小

②四個擋光片中，擋光片Ⅳ的寬度最小

③四次實驗中，第一次實驗測得的速度最接近小車車頭到達光電門時的瞬時速度

④四次實驗中，第四次實驗測得的速度最接近小車車頭到達光電門時的瞬時速度

A.①③

B.②③

C.①④

D.②④

（2）使擋光片的前端與車頭齊平，測量車頭到達光電門時的瞬時速度，測量值跟實際值相比______

A.偏大

B.偏小

C.相等

（3）若把擋光片裝在小車的正中間，測量小車正中間到達光電門時的瞬時速度，測量值跟實際值相比______

A.偏大

B.偏小

C.相等

Answer 1

【答案】D A B

【解析】

(1)根據v2=2ax可得，而遮光板通過光電門的時間，可見遮光板通過光電門的時間越長代表遮光板越寬；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)本實驗用即遮光板平均速度代替車頭通過光電門的速度，而車頭到達光電門的速度為v0，故量值與真實值相比偏大.(3)由于小車越來越快，故中間時刻早于中間位置，故中間時刻的速度小于中間位置的速度，故測量值偏小.

(1)根據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間，可見遮光板通過光電門的時間越長代表遮光板越寬;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動的物體的平均速度等于該段時間內的中點時刻的速度，中點時刻的速度,即用遮光板平均速度代替車頭通過光電門的速度，而車頭到達光電門的速度為v0，顯然v1＞v0，故這種測法測量值與真實值相比偏大;故選A.

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