题目内容

如图1所示是用打点计时器测瞬时速度实验时得到的一条纸带的一部分,从0点开始依照打点的先后依次标为0、1、2、3、4、5、6,现在量得0、1间的距离x1=4.64cm,1、2间的距离x2=4.07cm,2、3间的距离x3=3.34cm,3、4间的距离x4=2.48cm,4、5间的距离x5=1.64cm.(电源频率f=50Hz).

(1)根据上面记录,计算打点计时器在打1、2、3、4点时的速度并填在下表中.
(结果仅保留一位小数)
位置 1 2 3 4
v/(m?s-1
(2)根据(1)中表格,在图2中画出小车的速度时间图象. 
(3)由速度时间图象求出小车加速度的大小为
5.0m/s2
5.0m/s2
(结果仅保留一位小数)
分析:(1)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1、2、3、4点时小车的瞬时速度大小.
(2)运用描点法作图.
(3)由作出的v-t图象的斜率求解加速度大小.
解答:解:(1)由于电源频率f=50Hz,所以打点计时器的打点时间间隔T=0.02s,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,
v1=
x1+x2
4T
=
(4.64+4.07)×10-2
4×0.02
=1.1m/s
v2=
x2+x3
4T
=
(4.07+3.34)×10-2
4×0.02
=0.9m/s
v3=
x3+x4
4T
=
3.34+2.48
4×0.02
=0.7m/s
v4=
x4+x5
4T
=
(2.48+1.64)×10-2
4×0.02
=0.5m/s
故表格为:

(2)运用描点法作图过程注意:描的点要适当小一些,在连线过程要注意当有个别点不能落到同一条直线上时,可以尽量让他们分布在直线两侧.

(3)图象的斜率等于小车的加速度a=
△v
△t
=
1.3-0.3
0.2
=5.0m/s2
故答案为:(1))1.1; 0.9; 0.7; 0.5 (2)如图所示.(3)5.0m/s2
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,并且要学会描点连线的方法.
练习册系列答案
相关题目
(1)如图1所示,用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码,探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长长度的关系实验.

①为完成实验,还需要的实验器材有:
刻度尺
刻度尺

②实验中需要测量的物理量有:
弹簧的原长、弹簧伸长后的长度
弹簧的原长、弹簧伸长后的长度

③图2是弹簧所受弹力F与弹簧伸长长度x的F-x图线,由此可求出弹簧的劲度系数为
200
200
N/m.图线不过原点的原因是由于
实验中没有考虑(或忽略了)弹簧的自重
实验中没有考虑(或忽略了)弹簧的自重

(2)某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”,他们在实验室组装了一套如图3所示的装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙.当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时,释放小桶,滑块处于静止状态.其中滑块质量为M,沙和沙桶总质量为m,则:
①你认为还需要的实验器材有
刻度尺、天平
刻度尺、天平

②实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是
砂和砂桶的总质量应远小于小车总质量
砂和砂桶的总质量应远小于小车总质量
,实验时首先要做的步骤是
平衡摩擦力
平衡摩擦力

③该小组实验得到如图纸带,在纸带上选择6个计数点A、B、C、D、E、F,相邻两计数点之间还有四个点未画出,B、C、D三点到A点的距离依次是2.0cm、5.0cm、9.0cm.求得B点对应的速度vB=
0.25
0.25
m/s,若再求得E点对应的速度为vE,测出重物下落的高度为hBE,则还应计算
mghBE
mghBE
1
2
M(
v
2
E
-
v
2
B
)
1
2
M(
v
2
E
-
v
2
B
)
大小是否相等(填字母表达式).
某同学在“探究小车速度随时间变化规律”的活动中,如图1所示,用打点计时器记录被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点,其相邻点间的距离如图3所示,每个相邻的计数点间的时间间隔为0.10s.
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(1)按照实验进行的先后顺序,将下述步骤的代号填在横线上
 

A.把穿过打点计时器的纸带固定在小车的后面
B.把打点计时器固定在木板的没有滑轮的一端,并连好电路
C.换上新的纸带,再重做两次
D.把长木板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面
E.使小车停在靠近打点计时器处,接通电源,放开小车,让小车运动
F.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下边吊着合适的钩码
G.断开电源,取出纸带
(2)试根据纸带上各个计数点间的距离,每隔0.10s测一次速度,计算出打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度,并将各个速度值填入下表(结合纸带数据,选择从理论上看误差较小的方法计算瞬时速度.结果保留3位有效数字)
(3)从A点开始计时,将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度描在直角坐标系中,如图2所示,并画出小车的瞬时速度(υ)随时间(t)的变化图线.
(4)根据画出的υ-t图线可得小车速度随时间变化的
规律是:
 

依据是:
 

(5)在实验中,甲同学选择用AD间的平均速度代替B点的瞬时速度,乙同学选用AC间的平均速度代替B点的瞬时速度,丙同学选用AB间的平均速度代替B点的瞬时速度,你认为三位同学中比较准确的是
 

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