题目内容

13.小车拖着纸做匀加速直线运动,打点计时器每隔0.02s打一个点,打出的纸带如图所示,选出A、B、C、D、E共5个计数占,每相邻两个计数点之间还有四个点图中未画出,测出的相邻计数点间的距离已标在图上,由此可求得打下C点时小车运动的速度为vC=0.19m/s,打下A点时小车运动的速度为vA=0.15m/s,小车的加速度为a=0.2m/s2

分析 根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小,再结合在相等时间内,速度变化量相等,即可求解A点的速度;最后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.

解答 解:选出A、B、C、D、E共5个计数点,每相邻两个计数点之间还有四个实验点图中未画出,所以时间间隔T=0.1s,
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,得:
vc=$\frac{{x}_{BD}}{2T}$=$\frac{0.018+0.02}{2×0.1}$=0.19m/s
vB=$\frac{{x}_{AC}}{2T}$=$\frac{0.016+0.018}{2×0.1}$=0.17m/s
根据相等时间内,速度变化量相等,则有vB-vA=vC-vB
解得:vA=0.15m/s;
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:
x4-x2=2a1T2 
x3-x1=2a2T2
为了更加准确的求解加速度,我们对两个加速度取平均值,得:
a=$\frac{1}{2}$(a1+a2
即小车运动的加速度计算表达式为:a=$\frac{{x}_{4}+{x}_{3}-{x}_{2}-{x}_{1}}{4{T}^{2}}$
解得:a=0.2m/s2
故答案为:0.19,0.15,0.20.

点评 利用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用,提高解决问题能力.

练习册系列答案
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1.为了探究某金属丝的电阻与长度的关系,实验中使用的器材有:
a.金属丝(长度x0为1.0m,电阻约5Ω-6Ω)
b.直流电源(4.5V,内阻不计)
c.电流表(量程0.6A,内阻不计)
d.电压表(3V,内阻约3kΩ)
e.滑动变阻器(50Ω,1.5A)
f.定值电阻R1(100.0Ω,1.0A)
g.定值电阻R2(5.0Ω,1.0A)
h.开关,导线若干
(1)该实验的电路图如图1所示,定值电阻应选R2(选填“R1”或“R2”)
(2)有甲、乙两组同学采取两种不同的方案进行测量;
甲组方案:逐渐减小金属丝接入电路的长度x,并调整滑动变阻器的触头位置,同时保持电压表示数不变,读出对应的电流表示数,通过计算得到金属丝电阻R如下:
金属丝长度x/cm100.0085.0070.0055.0040.0025.00
金属丝电阻值R5.104.363.662.952.341.87
乙组方案:逐渐减小金属丝接入电路的长度x,并调整测动变阻器的触头位置,同时保持电流表示数不变,读出对应的电压表示数,通过计算得到金属丝电阻R如表:
金属丝长度x/cm100.0085.0070.0055.0040.0025.00
金属丝电阻值R5.104.333.572.802.041.27
①如图2坐标纸内已经分别描出甲、乙实验数据的R-x图,结合R-x图简要回答甲、乙两组实验中金属丝电阻与长度变化规律有何不同,并分析其原因;
②乙组同学的实验方案更符合实验要求:
③已知金属丝的横截面积为s=0.1mm2,则该金属丝的电阻率ρ=5.0×10-7Ω•m(保留两位有效数字)

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