题目内容
【题目】小新和同学一起用硬纸板搭建了图示的轨道,测量小球运动的平均速度.
(1)根据实验的原理 ,需要测量的物理量是小球运动的路程和所用的时间.
(2)他们先用钢卷尺对轨道的各段长度进行测量并分段做了标记,因一次实验的测量误差较大,需多次测量.为保证小球每次通过A点的速度相同,必须用同一小球从左边斜面的 高度由静止释放.要使小球能够通过E点,释放小球的高度应 水平段BD的高度.
(3)从A点开始计时,用电子秒表分别测量小球经过B、C、D、E各点的时间.整理实验数据并记录在下表中.
路段 | 距离s/cm | 运动时间t/s | 平均速度v/(m.s﹣1) |
AB | 50.00 | 0.45 | 1.11 |
BC | 50.00 | 0.60 | 0.83 |
CD | 50.00 | 0.75 | 0.07 |
DE | 100.00 | 0.93 | 0.08 |
分析表中数据可知,vBC vCD,这是因为小车在运动过程中受 作用;小球从A点运动到E点的过程中,在 点的速度最小.小球在BD段运动的平均速度为 m/s(计算结果保留两位小数).
【答案】(1)v=;(2)同一;大于;(3)>;摩擦力;D;0.74
【解析】
试题分析:(1)测量平均速度的原理:v=;
(2)让小球从同一高度时,小球到达斜面底端时具有相同的速度;小球滑下的位置越高,小球具有的速度越大.
(3)根据表中平均速度一栏可比较小球在BC和CD段速度的大小;
力可以改变物体的运动状态;小球克服阻力做的功越多,小球的速度越小;根据BD段的路程和所用的时间,利用速度公式求出小球在BD段的平均速度.
解:(1)测量小球平均速度的原理:v=;
(2)为保证小球每次通过A点的速度相同,必须用同一小球从左边斜面的同一高度由静止释放.
由于阻力的作用,要使小球能够通过E点,释放小球的高度应大于水平段BD的高度.
(3)根据表中数据可知,vBC大于vCD,由于BC在同一水平面,导致速度变小的原因是摩擦力的作用;
小球从A点运动到B点的过程中,将小球的动能转化为小球的重力势能,小球速度变小,而从B点到D点的过程中,由于阻力作用,小球的速度又逐渐变小,当小球从D点到E点的过程中,将重力势能转化为动能,小球的速度逐渐变大,因此D点的速度最小.
根据表中数据可知,sBD=50cm+50cm=100cm=1m;tBD=0.6s+0.75s=1.35s;
则vBD==≈0.74m/s.
故答案为:(1)v=;(2)同一;大于;(3)>;摩擦力;D;0.74.