题目内容
6.在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用电火花计时器打下的纸带如图1所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F、G 7个计数点,每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出,电火花计时器接220V、50Hz交流电源.(1)电火花打点计时器每隔0.02打一次点,设电火花计时器的周期为T,计算F点的瞬时速度VF的公式为VF=$\frac{{d}_{6}-{d}_{4}}{2T}$(d4、d6和T表示);
(2)实验过程中,下列做法正确的是AD.
A.先接通电源,再使纸带运动
B.先使纸带运动,再接通电源
C.将接好纸带的小车停在靠近滑轮处
D.将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处
(3)他经过测量并计算得出电火花计时器在打B、C、D、E、F各点时物体的瞬时速度如下表.以A点对应的时刻为t=0,试在如图2所示坐标系中合理地选择标度,作出vt图象,并利用该图象求出物体的加速度a=0.40 m/s2;
对应点 | B | C | D | E | F |
速度(m/s) | 0.141 | 0.180 | 0.218 | 0.262 | 0.301 |
分析 (1、2)明确打点计时器的工作原理和使用注意事项即可解答;
(3)根据描点法得出对应的图象,再根据图象的斜率求出加速度;
(4)打点计时器的打点频率是与交流电源的频率相同,所以即使电源电压降低也不改变打点计时器打点周期.
解答 解:(1)电火花打点计时器打点周期为0.02s,F点的瞬时速度等于EG段的平均速度,故vF=$\frac{{d}_{6}-{d}_{4}}{2T}$;
(2)开始记录时,应先给打点计时器通电打点,然后释放纸带让纸带(随物体)开始运动,如果先放开纸带开始运动,再接通打点计时时器的电源,由于重物运动较快,不利于数据的采集和处理,会对实验产生较大的误差;同时先打点再释放纸带,可以使打点稳定,提高纸带利用率,可以使纸带上打满点,故BC错误,AD正确.
故选:AD.
(3)作出v-t图象如图所示,注意尽量使描出的点落到直线上,不能落到直线上的点尽量让其分布在直线两侧.
由速度-时间图象的斜率表示加速度,得:a=$\frac{△v}{△t}$=$\frac{0.3-0.1}{0.5}$=0.40m/s2;
(3)实验中电压偏小但打点周期不变,因此实验中没有误差.
故答案为:(1)0.02;$\frac{{d}_{6}-{d}_{4}}{2T}$;(2)AD; (3)如图所示,0.40;(4)不变
点评 本题考查利用打点计时器测量速度和加速度的实验,要注意应用图角法进行分析,实验误差更小,同时注意了解打点计时器具体操作细节的含义,明确误差原因,掌握误差分析的基本方法.
练习册系列答案
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B. | 他所受合外力方向始终指向圆周运动圆心 | |
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