题目内容
在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用打点计时器打下的纸带,并在其上取了A、B、C、D、E、F等6个计数点(每相邻两个计数点间还有4个打点计时器打下的点,本图中没有画出)打点计时器接的是220V、50Hz的交变电流.他把一把毫米刻度尺放在纸带上,其零刻度和计数点A对齐.(下述第(1)、(2)、(3)小题结果均保留两位有效数字)
(1)由以数据计算打点计时器在打C点时,物体的瞬时速度是______ ;
(2)计算该物体的加速度为________ ;
(3)纸带上的A点所对应的物体的瞬时速度="______" ;
(4)如果当时电网中交变电流的频率是,而做实验的同学并不知道,那么由此引起的系统误差将使加速度的测量值比实际值偏_______(填“大”或“小”).
(1)0.16—0.17;(2) 0.40—0.45;(3) 0.070—0.080;(4)大
解析试题分析:(1)每相邻两个计数点间还有4个打点计时器打下的点,即相邻两个计数点的时间间隔是T=0.1s,根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度,有:vC===0.16m/s;
(2)据运动学公式采用逐差法求解加速度,根据公式△x=aT2,有CE-AC=4aT2,得a=0.42m/s2;
(3)由匀变速直线运动速度与时间关系式得:vA=vC-a(2T)=0.076m/s。
(4)当时电网中交变电流的频率是时,相邻两个计数点的时间间隔是T变大了,但做实验的同学并不知道,用了较小的T,所以引起的系统误差将使加速度的测量值比实际值偏“大”.
考点:探究小车速度随时间变化的规律
某实验小组采用如图所示的装置研究“小车运动变化规律”。打点计时器工作频率为50Hz。
实验的部分步骤如下:
a.将木板的左端垫起,以平衡小车的摩擦力;
b.在小车中放入砝码,纸带穿过打点计时器,连在小车后端,用细线连接小车和钩码;
c.将小车停在打点计时器附近,接通电源,释放小车,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一系列的点,断开电源;
d.改变钩码或小车中砝码的质量,更换纸带,重复b、c的操作。
(1)设钩码质量为m1、砝码和小车总质量为m2,重力加速度为g,则小车的加速度为:a=(用题中所给字母表示);
(2)下图是某次实验中得到的一条纸带,在纸带上取计数点O、A、B、C、D和E,用最小刻度是毫米的刻度尺进行测量,读出各计数点对应的刻度x,通过计算得到各计数点到O的距离s以及对应时刻小车的瞬时速度v。请将C点对应的测量xC值和计算速度vC值填在下表中的相应位置。
计数点 | x/cm | s/cm | v/(m·s-1) |
O | 1.00 | | 0.30 |
A | 2.34 | 1.34 | 0.38 |
B | 4.04 | 3.04 | 0.46 |
C | | 5.00 | |
D | 8.33 | 7.33 | 0.61 |
E | 10.90 | 9.90 | 0.70 |
(3)实验小组通过绘制Δv2-s图线来分析运动规律(其中Δv2=v2-v02,v是各计数点对应时刻小车的瞬时速度,v0是O点对应时刻小车的瞬时速度)。他们根据实验数据在图中标出了O、A、B、D、E对应的坐标点,请你在该图中标出计数点C对应的坐标点,并画出Δv2-s图线。
(4)实验小组绘制的Δv2-s图线的斜率k =(用题中所给字母表示),若发现该斜率大于理论值,其原因可能是。
如图所示,用一把直尺可以测量神经系统的反应速度。现有甲、乙两同学,甲同学用手指拿着一把长50cm的直尺,乙同学把手放在零刻度线位置做抓尺的准备,当甲同学松开直尺,乙同学见到直尺下落时,立即用手抓住直尺,记录抓住处的数据,重复以上步骤多次。现有乙同学测定神经系统的反应速度得到以下数据(单位:cm),则下列说法正确的是( )
第一次 | 第二次 | 第三次 |
20 | 45 | 30 |
A.第一次测量的反应时间最长
B.第一次测量的反应时间为2s
C.第二次抓住之前的瞬间,直尺的速度约为4m/s
D.若某同学的反应时间为0.4s,则该直尺将无法测量该同学的反应时间
站在科教楼的楼顶释放一粒小石子,经过0.2s后再释放另一粒小石子,则在它们落地之前,两粒石子间的距离将( )
A.保持不变 | B.不断增大 |
C.不断减小 | D.有时增大,有时减小 |