题目内容
在《利用电火花打点计时器测定小车作匀变速运动的加速度》的实验中,
(1)下述器材中不需要的是
①低压交流电源 ②220V交流电源 ③刻度尺 ④秒表 ⑤小车⑥带滑轮长木板 ⑦纸带 ⑧天平 ⑨电火花计时器
(2)如图是实验中比较理想的打点纸带,每5个点取一个记数点,已测出相邻两记数点间的长度依次分别是:2.80cm,4.40cm,5.95cm,7.52cm,9.08cm,10.64cm.实验测得的加速度值为a=
(1)下述器材中不需要的是
①④⑧
①④⑧
(用代号表示)①低压交流电源 ②220V交流电源 ③刻度尺 ④秒表 ⑤小车⑥带滑轮长木板 ⑦纸带 ⑧天平 ⑨电火花计时器
(2)如图是实验中比较理想的打点纸带,每5个点取一个记数点,已测出相邻两记数点间的长度依次分别是:2.80cm,4.40cm,5.95cm,7.52cm,9.08cm,10.64cm.实验测得的加速度值为a=
1.57
1.57
m/s2,在打点记时器打第3个记数点是小车的瞬时速度为v3=0.67
0.67
m/s.分析:(1)从实验的过程和步骤以及需要测量的数据的角度分析需要的器材;
(2)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3点时小车的瞬时速度大小,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.
(2)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3点时小车的瞬时速度大小,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:(1)探究小车速度随时间变化的关系的实验,所需的实验器材应该从实验的过程和步骤去考虑;
在《利用电火花打点计时器测定小车作匀变速运动的加速度》的实验中,具体的实验步骤为:
①木板平放,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定,连接好电路,(此步骤所需器材带滑轮长木板、导线、220V交流电源);
②穿纸带;挂钩码,(此步骤所需器材纸带、钩码、细绳);
③先接通电源,然后放开小车,让小车拖着纸带运动,打完一条后立即关闭电源,(此步骤所需器材小车);
④换纸带,加钩码,再做二次;
⑤处理纸带,解出某位置的速度和运动过程的加速度(在处理纸带时需要用刻度尺处理计数点之间的距离).
由以上过程可以看出不需要的仪器是低压交流电源、秒表和天平.
故选:①④⑧.
(2)由于每5个点取一个记数点,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s;
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:
a=
=
,代入数据解得:a=1.57m/s2.
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3点时小车的瞬时速度大小,
v3=
=
=0.67m/s
故答案为:(1)①④⑧;(2)1.57,0.67.
在《利用电火花打点计时器测定小车作匀变速运动的加速度》的实验中,具体的实验步骤为:
①木板平放,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定,连接好电路,(此步骤所需器材带滑轮长木板、导线、220V交流电源);
②穿纸带;挂钩码,(此步骤所需器材纸带、钩码、细绳);
③先接通电源,然后放开小车,让小车拖着纸带运动,打完一条后立即关闭电源,(此步骤所需器材小车);
④换纸带,加钩码,再做二次;
⑤处理纸带,解出某位置的速度和运动过程的加速度(在处理纸带时需要用刻度尺处理计数点之间的距离).
由以上过程可以看出不需要的仪器是低压交流电源、秒表和天平.
故选:①④⑧.
(2)由于每5个点取一个记数点,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s;
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:
a=
a1+a2+a3 |
3 |
(s4+s5+s6)-(s1+s2+s3) |
9T2 |
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3点时小车的瞬时速度大小,
v3=
x24 |
2T |
(5.95+7.52)cm |
2×0.1s |
故答案为:(1)①④⑧;(2)1.57,0.67.
点评:本题考查了“探究匀变速直线运动”的实验中所需实验器材,以及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.
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