Question

某同學在“研究平拋物體的運動”的實驗中采用光敏電阻和激光源代替頻閃照相機，實驗裝置如圖甲所示．該裝置的激光源發射出細激光束水平照射到光敏電阻上．當有小球擋住激光時，光敏電阻的阻值會發生明顯變化．從導軌末端開始在豎直平板上每隔相等的距離H安裝一對激光源和光敏電阻，所有光敏電阻串聯后接到自動記錄儀，自動記錄儀能顯示光敏電阻總阻值R隨時間t變化的圖象，當小球滑離軌道末端時開始記錄，儀器顯示圖象如圖乙所示（△t＜＜t）．

問：（1）在該實驗中應選擇小球

 

A．直徑為0.5cm的塑料球        B．直徑為2cm的塑料球
C．直徑為0.5cm的鉛球           D．直徑為2cm的鉛球
（2）若小球的直徑為d，結合圖乙中的數據寫出加速度a及H的表達式：a=

 

 H=

 

．

Answer 1

分析：（1）為使△t＜＜t，且盡可能減小空氣阻力的影響，需選擇小而且重的小球；
（2）先求出通過兩個裝置時豎直方向的速度，根據加速度的定義式求解加速度，根據勻加速直線運動位移公式求得H．

解答：解：（1）為使△t＜＜t，且盡可能減小空氣阻力的影響，需選擇小而且重的小球．故選C
（2）求出通過兩個裝置時豎直方向的速度v1=

d

△t1

，v2=

d

△t2

．
則a=

v2-v1

( 2 -1)t

即a=

d(△t1-△t2)

( 2 -1)t△t1△t2

H=

1

2

at2=

d(△t1-△t2)t

2( 2 -1)△t1△t2

故答案為：C；

d(△t1-△t2)

( 2 -1)t△t1△t2

；

d(△t1-△t2)t

2( 2 -1)△t1△t2

點評：本題在求小球瞬時速度時可以用平均速度去代替，要盡可能減小空氣阻力的影響，需選擇小而且重的小球，難度適中．