题目内容

20.把纸带穿过打点计时器,用手握住,启动计时器.用手拉动纸带,在纸带上记录了一行小点.从便于测量的位置找一个点当做起始点,在每隔相等时间间隔(例如0.1s)的位置剪开.请你试着用上题所述粘贴的方法得到一个直方图,从中可以看出手拉纸带的速度是怎样变化的.

分析 明确打点计时器打出纸带的性质,知道打点间隔均匀,纸条的长度可以表示对应的距离,从而可以根据纸带分析物体的运动性质.

解答 解:由于打点计时器打点均匀,因此每隔相同的时间打出一个点,根据二点间的距离即可比较该时间内的速度大小,因此根据各纸条的长度即可明确对应的速度变化,如图所示,由图可知,其相等时间内打出的纸带长度越来越大,因此可以说明物体的速度越来越大.

点评 本题考查对打点计时器打出纸带的处理,要注意明确直接利用纸带获取速度-时间图象的方法,并掌握根据图象分析物体的运动性质的方法.

练习册系列答案
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15.如图甲所示的装置是英国数学家和物理学家阿特伍德创制的一种著名力学实验装置,用来研究匀变速直线运动的规律,某同学对该装置加以改进后用来验证机械能守恒定律,如图乙所示,实验时,该同学进行了如下操作:
①第一步:将质量均为M(A的含挡光片、B的含挂钩)的重物A、B用绳连接后,跨放在定滑轮上,处于静止状态.测量出挡光片中心(填“A的上表面”、“A的下表面”或“挡光片中心”)到光电门中心的竖直距离h.
第二步:在B的下端挂上质量为m的物块C,让系统(重物A、B以及物块C)中的物体由静止开始运动,光电门记录挡光片挡光的时间为△t.
第三步:测出挡光片的宽度d,计算有关物理量,验证机械能守恒定律.
②如果系统(重物A、B以及物块C)的机械能守恒(已知重力加速度为g),各物理量应满足的关系式为mgh=$\frac{1}{2}$(2M+m)($\frac{d}{△t}$)2 (用题中所给字母表示).
③该实验系统误差,产生误差的原因有绳子有一定的质量、滑轮与绳子之间有摩擦、重物运动受到空气阻力等(写出一条即可).
④验证实验结束后,该同学突发奇想:如果系统(重物A、B以及物块C)的机械能守恒,不断增大物块C的质量m,重物B的加速度a也将不断增大,那么a与m之间有怎样的定量关系?已知重力加速度为g,请你帮该同学写出a与m之间的关系式:a=$\frac{g}{\frac{2M}{m}+1}$.

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