题目内容
20.如图所示,某同学在做“研究匀变速直线运动”的实验中,由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带,在纸带上确定出7个计数点.其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻的计数点之间还有4个打印点未画出.纸带上两相邻计数点间的时间间隔为T=0.1s,其中s1=7.05cm,s2=7.68cm,s3=8.33cm,s4=8.95cm,s5=9.61cm,s6=10.26cm,则打A点时小车的瞬时速度大小是0.86m/s,计算小车运动的加速度的表达式为a=$\frac{({s}_{4}+{s}_{5}+{s}_{6})-({s}_{1}+{s}_{2}+{s}_{3})}{9{T}^{2}}$,加速度大小是0.64m/s2.(计算结果均保留两位有效数字)分析 纸带实验中,若纸带匀变速直线运动,测得纸带上的点间距,利用匀变速直线运动的推论,可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度.
解答 解:利用匀变速直线运动的推论得:
vA=$\frac{{s}_{3}+{s}_{4}}{2T}$=$\frac{8.33+8.95}{2×0.1}×1{0}^{-2}$=0.86m/s.
由于相邻的计数点间的位移之差不等,故采用逐差法求解加速度.
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,
得:s4-s1=3a1T2
s5-s2=3a2T2
s6-s3=3a3T2
为了更加准确的求解加速度,我们对三个加速度取平均值
得:a=$\frac{1}{3}$(a1+a2+a3)
小车运动的加速度计算表达式为a=$\frac{({s}_{4}+{s}_{5}+{s}_{6})-({s}_{1}+{s}_{2}+{s}_{3})}{9{T}^{2}}$
代入数据得a=$\frac{(8.95+9.61+10.26)-(7.05+7.68+8.33)}{9×0.{1}^{2}}×1{0}^{-2}$m/s2=0.64m/s2.
故答案为:0.1,0.86,$\frac{({s}_{4}+{s}_{5}+{s}_{6})-({s}_{1}+{s}_{2}+{s}_{3})}{9{T}^{2}}$,0.64.
点评 要注意单位的换算和有效数字的保留.
掌握运用平均速度来求解瞬时速度的方法,并理解能够运用逐差法求解加速度.
练习册系列答案
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10.物体从静止开始以2m/s2的加速度作匀加速直线运动,则物体( )
A. | 第1s内通过的位移是2m | B. | 第1s内的平均速度是2m/s | ||
C. | 第2s通过的位移是4m | D. | 第3s初的速度是4m/s |
11.A、B是某电场中一条直电场线上的两点,一负电荷仅在电场力作用下,沿电场线从A点运动到B点,速度图象如图所示.下列关于A、B两点电场强度E的大小和电势φ的高低的判断,正确的是( )
A. | φA<φB | B. | φA>φB | C. | EA=EB | D. | EA>EB |
8.关于电场线的以下说法中正确的是( )
A. | 电场线上每一点的切线方向都跟电荷在该点的受力方向相同 | |
B. | 沿电场线的方向,电场强度越来越小 | |
C. | 电场线越密的地方同一试探电荷所受的静电力就越大 | |
D. | 顺着电场线移动电荷,电荷受静电力大小一定不变 |
15.在做“研究匀变速直线运动”的实验中.如图1所示,某同学由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔为
T=0.10s,其中x1=7.05cm,x2=7.68cm,x3=8.33cm,x4=8.95cm,x5=9.61cm,x6=10.26cm.
(1)通过分析纸带数据,可判断物块的运动情况是匀加速
(2)下表列出了打点计时器打下B、C、E、F时小车的瞬时速度,请在表中填入打点计时器打下D点时小车的瞬时速度.
请以A点为计时起点,在图2中画出小车的速度-时间关系图线.
(3)根据你画出的小车的速度-时间关系图线计算出小车加速度a=0.64 m/s2;A点的瞬时速度0.67m/s.(以上结果均保留两位有效数字).
T=0.10s,其中x1=7.05cm,x2=7.68cm,x3=8.33cm,x4=8.95cm,x5=9.61cm,x6=10.26cm.
(1)通过分析纸带数据,可判断物块的运动情况是匀加速
(2)下表列出了打点计时器打下B、C、E、F时小车的瞬时速度,请在表中填入打点计时器打下D点时小车的瞬时速度.
位置 | B | C | D | E | F |
速度 (m/s-1) | 0.737 | 0.801 | 0.928 | 0.994 |
(3)根据你画出的小车的速度-时间关系图线计算出小车加速度a=0.64 m/s2;A点的瞬时速度0.67m/s.(以上结果均保留两位有效数字).
5.有两个做匀变速直线运动的物体相比较,下列说法正确的是( )
A. | 若初速度v0相同,加速度a大的物体末速度v一定大 | |
B. | 若初速度v0相同,运动所花时间t大的物体末速度v一定大 | |
C. | 若初速度v0相同,速度的变化量at大的物体末速度v一定大 | |
D. | 在相等的时间t内,加速度a大的物体速度变化量△v一定大 |