题目内容

8.某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动,用自制“滴水计时器”计量时间.实验前,将该计时器固定在小车旁,如图(a)所示.实验时,保持桌面水平,用手轻推一下小车.在小车运动过程中,滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴,图(b)记录了桌面上连续6个水滴的位置.(已知滴水计时器每30s内共滴下46个小水滴)
(1)由图(b)可知,小车在桌面上是从右向左(填“从右向左”或“从左向右”)运动的.
(2)该小组同学根据图(b)的数据判断出小车做匀变速运动.小车运动到图(b)中A点位置时的速度大小为0.19m/s,加速度大小为0.038m/s2.(结果均保留2位有效数字)

分析 依据小车在手轻推一下,则做减速运动,结合各点间距,即可判定运动方向;
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,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C点时小车的瞬时速度大小.

解答 解:(1)由于用手轻推一下小车,则小车做减速运动,根据桌面上连续6个水滴的位置,可知,小车从右向左做减速运动;
(2)已知滴水计时器每30s内共滴下46个小水滴,那么各点时间间隔为:T=$\frac{30}{45}$s=$\frac{2}{3}$s
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,有:
vA=$\frac{117+133}{2×\frac{2}{3}}×1{0}^{-3}$ m/s=0.19m/s,
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:
a=$\frac{83+100-117-133}{4×(\frac{2}{3})^{2}}×1{0}^{-3}$ m/s2=-0.038 m/s2.负号表示方向相反.
故答案为:(1)从右向左;(2)0.19,0.038.

点评 要提高应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.

练习册系列答案
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13.如图1所示,用质量为m的重物通过滑轮牵引小车,使它在长木板上运动,打点计时器在纸带上记录小车的运动情况.利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验.

(1)打点计时器使用的电源是B(选填选项前的字母).
A.直流电源   B.交流电源
(2)实验中,需要平衡摩擦力和其他阻力.正确操作方法是A(选填选项前的字母).
A.把长木板右端垫高       B.改变小车的质量
在不挂重物且B(选填选项前的字母)的情况下,轻推一下小车,若小车拖着纸带做匀速运动,表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响.
A.计时器不打点     B.计时器打点
(3)接通电源,释放小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,将打下的第一个点标为O.在纸带上依次取A、B、C…若干个计数点,已知相邻计数点间的时间间隔为T.测得A、B、C…各点到O点的距离为x1、x2、x3…,如图2所示.

实验中,重物质量远小于小车质量,可认为小车所受的拉力大小为mg,从打O点打B点的过程中,拉力对小车做的功W=mgx2,打B点时小车的速度v=$\frac{{x}_{3}-{x}_{1}}{2T}$.
(4)以v2为纵坐标,W为横坐标,利用实验数据做如图3所示的v2-W图象.由此图象可得v2随W变化的表达式为0.008+4.69W.根据功与能的关系,动能的表达式中可能包含v2这个因子;分析实验结果的单位关系,与图线斜率有关的物理量应是kg-1

(5)假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响,若重物质量不满足远小于小车质量的条件,则从理论上分析,图4中正确反映v2-W关系的是A.

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