题目内容

(10分)在研究小车匀变速运动规律时，某同学根据所学知识设计了如下实验步骤：

A.把打点计时器固定在斜面上，连接好电路；

B.把小车停放靠近打点计时器，接通电源后放开小车；

C.换上纸带，重复三次，选择一条较理想的纸带；

D.把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车车尾；

E.断开电源，取下纸带.

（1）合理的实验顺序应为 ____________.

若下图是该实验得到的一条纸带，从O点开始每5个计时点取一个记数点，依照打点的先后顺序依次编为1、2、3、4、5、6，测得s1＝1.28cm ,s2＝2.06cm, s3＝2.84cm, s4＝3.62cm,S5＝4.40cm,s6＝5.18cm.

(2)相邻两记数点间的时间间隔为____________s.

(3)物体的加速度大小a＝____________m/s2

(4)打点计时器打下记数点3时，物体的速度大小V3＝____________m/s。

 

【答案】

（1）ADBEC (2)0.1s  (3)0.78m/s2  (4)0.323m/s

【解析】

试题分析：（1）实验步骤的安排要符合逻辑，要符合事物发展的进程，一般都是先要安装器材，准备实验，然后进行实验的总体思路进行，据此可知该实验的顺序为：ADBEC．

（2）打点计时器每隔0.02s打一次点，由于两个记数点之间有5个间隔，因此相邻两记数点间的时间间隔为：T=5T0=0.1s．

（3）根据△x=aT2，将△x=0.78cm，T=0.1s带入得a=0.78m/s2．

（4）在匀变速直线运动中，时间中点的速度等于该过程中的平均速度，所以：

考点：打点计时器测匀变速直线运动的加速度

 

练习册系列答案
相关题目
（1）如图1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，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s，其中s1=5.12cm，s2=5.74cm，s3=6.14cm，s4=7.05cm，s5=7.68cm，s6=8.33cm、则打F点时小车的瞬时速度的大小是
0.80
0.80
m/s，加速度大小是
0.64
0.64
m/s2．（计算结果保留两位有效数字）

（2）有人说矿区的重力加速度偏大，某同学“用单摆测定重力加速度”的实验探究该问题．他用最小分度为毫米的米尺测得摆线的长度为800.0mm，用游标为10分度的卡尺测得摆球的直径如图2所示，摆球的直径为
20.2
20.2
mm．他把摆球从平衡位置拉开一个小角度由静止释放，使单摆在竖直平面内摆动，当摆动稳定后，在摆球通过平衡位置时启动秒表，并数下“0”，直到摆球第30次同向通过平衡位置时按停秒表，秒表读数如图3所示，读出所经历的时间t，则单摆的周期为
1.80
1.80
s，该实验测得当地的重力加速度为
9.86
9.86
m/s2．（保留3位有效数字）

（3）在测定金属电阻率的实验中，用伏安法测量一个约100Ω电阻丝，可用的仪器：电流表（量程0～30mA，内阻50Ω）、电压表（量程0～3V，内阻5kΩ）、滑动变阻器（最大阻值20Ω）、电源（电动势4V，内阻忽略不计）、开关和导线若干．
①请将你设计的实验电路图画在方框中．
②根据设计的电路图，将下图中的实物连接成实验用的电路．
③为了完成整个实验，除你在电路中已画出的器材外，还需要测量接入电路中的电阻丝长度l的仪器是
毫米刻度尺
毫米刻度尺
，测量电阻丝直径d的仪器是
螺旋测微器
螺旋测微器
．
④计算电阻率的公式是ρ=
πUd2
4IL
πUd2
4IL
．（用直接测量出的物理量表示）
（1）在科学探究活动中，对实验数据进行分析归纳得出结论是非常重要的环节．下面表格中记录的是物体作直线运动中测得的位移x和对应时刻t的数据．
时刻t/s 0 0.89 1.24 1.52 1.76 1.97
位移x/m 0 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25
T2/s2 0 0.79 1.54 2.31 3.10 3.88
将上表中时刻与位移数据对比分析，发现位移成倍增加但所甩时间不是成倍增加的，即x与t不是正比关系，于是他猜想x与t2可能是正比关系．为验证他猜想的正确性，请在坐标纸（图一）上作出x-t2图线；如果他的猜想正确，请由图线求出x与t2间的关系式，并写在横线上：
0.32t2
0.32t2
《斜率取2位有效数字》
（2）某课外兴趣小组在研究“恒力做功和物体动能变化之间的关系”的实验中使用了如下实验装置（图二）：
①该小组同学实验时在安装正确，操作规范的前提下（已平衡摩擦力），用钩码的重力表示小车受到的合外力，为减小由此带来的系统误差，钩码的质量和小车的总质量之间需满足的条件是：
钩码的质量远小于小车的总质量
钩码的质量远小于小车的总质量
；
②实验时，小车由静止开始释放，已知释放时钩码底端离地高度为H，现测出的物理量还有：小车由静止开始起发生的位移s（s＜H）、小车发生位移s时的速度大小v，钩码的质量m，小车的总质量M，设重力加速度为g，则实际测量出的恒力的功mgs将
大于
大于
（选填“大于”、“小于”或“等于”） 小车动能的
变化；若用该实验装置验证系统机械能守恒定律，即需验证关系式
mgs=
1
2
(m+M)v2
mgs=
1
2
(m+M)v2

成立；

（3）要测量电压表V1的内阻r．现有如下器材：
A．待测电压表V1（量程3V，内阻约几千欧）    B．电压表V2（量程15V，内阻约30kΩ）
C．定值电阻R（3.0kΩ）                      D．滑动变阻器R1（O～10Ω）
E．直流电源E（约9V，内阻约2Ω）           F．开关S及导线若干．
①因为所给V1、V2、R都很大，即使它们并联所得电阻也很大，故最大值为10Ω的滑动变阻器在电路中必须使用
分压
分压
接法（“分压”或“限流”）才能对电路起到控制作用；
②待测电压表V1两端的电压值可以由V1的示数直接读出，通过V1的电流因缺少电流表而不能直接测量，但可以借助题中给出的定值电阻R、电压表V2间接的测出．为了测出通过V1的电流，甲、乙、丙三位同学分别设计了
三种电路（如图三），其中合理的是
丙
丙
同学设计的电路．
③在图三方框内画出测量电压表V1的内阻r的完整的实验电路图．
（1）用螺旋测微器测量某金属丝直径时的读数如下图一，金属丝直径为
0.820
0.820
mm．
（2）图二为用50分度的游标卡尺测量物体长度时的读数，由于遮挡，只能看见游标的后半部分，这个物体的长度为
16.98
16.98
mm．

（3）某校实验小组的同学们在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计数点时的瞬时速度如下表：
计数点序号 1 2 3 4 5 6
计数点对应的时刻（s） 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60
通过计数点的速度（cm/s） 44.0 62.0 81.0 100.0 110.0 168.0
为了计算加速度，下面几种做法最合理的是
C
C

A．根据任意两计数点的速度用公式a=
△v
△t
算出加速度
B．根据实验数据画出v-t图，量出其倾角，由公式a=tan a求出加速度
C．根据实验数据画出v-t图，由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间，用公式a=
△v
at
算出加速度
D．依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度．

8分）某同学在“研究小车的加速度与质量关系"的探究实验中，使用的装置如图所示．他将光电门固定在光滑水平轨道上的某点B，用同一重物拉不同质量的小车，每次小车都从同一位置A由静止释放．

（1）若遮光板的宽度d="1.2cm." 实验时将小车从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间Δt=4.0×10-2s，则小车经过光电门时的瞬时速度为  m/s；
（2）若再用米尺测量出光电门到小车出发点之间的距离为s，则计算小车加速度大小的表达式为a=    （各量均用字母表示）；
（3）实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等，则重物的质量m与小车的质量M间应满足的关系为      ；
（4）测出对应不同质量的小车上遮光板通过光电门的时间Δt，然后经过数据分析得出(Δt)2与小车的质量M成正比．则能得出的结论是      ．

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