如圖5-3-19所示為一實(shí)驗(yàn)小車中利用光電脈沖測(cè)量車速和行程的裝置示意圖,A為光源,B為光電接收器,A、B均固定在車身上,C為小車的車輪,D為與C同軸相連的齒輪.車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),A發(fā)出的光束通過旋轉(zhuǎn)齒輪上齒的間隙后變成脈沖光信號(hào),被B接收并轉(zhuǎn)換成電信號(hào),由電子電路記錄和顯示.若實(shí)驗(yàn)顯示單位時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)為n,累計(jì)脈沖數(shù)為N,則要測(cè)出小車的速度和行程還必須測(cè)量的物理數(shù)據(jù)是:_____________;小車速度的表達(dá)式為:v=_____________;行程的表達(dá)式為:s=_____________.

5-3-19

解析:小車的速度等于車輪的周長與單位時(shí)間內(nèi)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)的乘積.設(shè)車輪的半徑為R,單位時(shí)間內(nèi)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)為k,則有v=2πRk.

若齒輪的齒數(shù)為P,則齒輪轉(zhuǎn)一圈電子電路顯示的脈沖數(shù)即為P,已知單位時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)為n,所以單位時(shí)間內(nèi)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)為.由于齒輪與車輪同軸相連,他們?cè)趩挝粫r(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)相等,即k=n/P.由以上兩式可得,.

同理,設(shè)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的累計(jì)圈數(shù)為k,則有s=2πRk,且k=N/P,所以s=.可見,要測(cè)出小車的速度v和行程s,除單位時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)n和累計(jì)脈沖數(shù)N外,還必須測(cè)出車輪半徑R和齒輪的齒數(shù)P.

答案:車輪半徑R和齒輪的齒數(shù)P   

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用一根細(xì)繩,一端系住一個(gè)質(zhì)量為m的小球,另一端懸在光滑水平桌面上方h處,繩長大于h,使小球在桌面上作如圖5-3-19 所示的勻速圓周運(yùn)動(dòng).求若使小球不離開桌面,其轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速最大值是(    )

圖5-3-19

A.          B.π            C.          D.2π

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如圖12-3-19所示,a、b是同種材料(非超導(dǎo)材料)制成的等長導(dǎo)體棒,靜止于水平面內(nèi)足夠長的光滑水平導(dǎo)軌上,b的質(zhì)量是a的2倍,勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于紙面向里.若給a4.5 J的初動(dòng)能使之向左運(yùn)動(dòng),最后ab速度相同且均為a初速度的,不計(jì)導(dǎo)軌的電阻,則整個(gè)過程中a棒產(chǎn)生的熱量最大值為(  )

圖12-3-19

A.2 J             B.1.5 J                  C.3 J                     D.4.5 J

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密度為ρ=0.5×103kg/m3的小木球,從離水面高h(yuǎn)=5m處由靜止開始自由下落,然后落入足夠深的水池中,如圖5-3-19所示,若不計(jì)空氣阻力和水的黏滯阻力,球在與水面撞擊時(shí)無機(jī)械能損失.求:小木球在水中能下沉多深?

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如圖5-3-18所示是測(cè)量待測(cè)電阻Rx的電路圖,由于電壓表、電流表有內(nèi)阻對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生影響,使測(cè)量值出現(xiàn)誤差,為使測(cè)量值更準(zhǔn)確,分別測(cè)有兩組數(shù)據(jù):S接a時(shí),電壓表、電流表示數(shù)分別為U1、I1;S接b時(shí),電壓表、電流表示數(shù)分別為U2、I2.

圖5-3-18

(1)在如圖5-3-19所示實(shí)物圖上用導(dǎo)線連接好電路;

(2)如果電壓表示數(shù)幾乎不變,電流表示數(shù)變化較大,待測(cè)電阻Rx=__________.

(3)如果電流表示數(shù)幾乎不變,電壓表示數(shù)變化較大,待測(cè)電阻Rx=__________.

圖5-3-19

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