题目内容

某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，用打点计时器记录了被匀加速运动的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共6个计数点。其相邻点间的距离如图所示，每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10s。
 
(1)试根据纸带上各个计数点间的距离，求出B点的瞬时速度     m/s ；CE间的平均速度     m/s;（要求保留3位有效数字)
(2)小车运动的加速度为________m/s2。（要求保留2位有效数字)
   0.400； 0.560； 0.72—0.82；

试题分析：（1）根据匀变速运动的规律可知，打下B点时的瞬时速度等于AC段的平均速度，即，CE段的平均速度也即等于D点的瞬时速度；（2）根据可得，小车运动的加速度为；本题也可利用逐差法求得加速度；
练习册系列答案
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物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数．实验装置如图所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接．打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz.开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点．

(1)上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出)，计数点间的距离如图所示．根据图中数据计算得加速度a＝________(保留三位有效数字)．

(2)回答下列两个问题：
①为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有________．(填入所选物理量前的字母)
A．木板的长度lB．木板的质量m1
C．滑块的质量m2D．托盘和砝码的总质量m3
E．滑块运动的时间t
②测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是______________________．
(3)滑块与木板间的动摩擦因数μ＝________(用被测物理量的字母表示，重力加速度为g)．与真实值相比，测量的动摩擦因数________(填“偏大”或“偏小”)．写出支持你的看法的一个论据：_____________________________.
（10分）某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中，设计出如下的实验方案，其实验装置如图所示．已知小车质量M＝214.6 g，砝码盘质量m0＝7.8 g，所使用的打点计时器交流电频率f＝50 Hz.其实验步骤是：
A．按图中所示安装好实验装置；
B．调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下做匀速运动；
C．取下细绳和砝码盘，记下砝码盘中砝码的质量m；
D．先接通电源，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求得小车的加速度a；
E．重新挂上细绳和砝码盘，增加砝码盘中砝码的质量，重复B－D步骤，求得小车在不同合外力F作用下的加速度．
回答下列问题：
(1)按上述方案做实验，是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？________(填“是”或“否”)．
(2)实验中打出的一条纸带如下图所示，可求得小车的加速度a＝______m/s2.（结果保留两位小数）

(3)某同学将有关测量数据填入他所设计的表格中，如下表，
次数
1
2
3
4
5
砝码盘中砝码的重力F/N
0.10
0.20
0.29
0.39
0.49
小车的加速度
a/(m·s－2)
0.88
1.44
1.84
2.38
2.89
他根据表中的数据画出a－F图象(如左图)．造成图线不过坐标原点的一条最主要原因是
________________________________________________________________________，

从该图线延长线与横轴的交点可求出的物理量是________________________，其大小为  ________ ．
对电磁打点计时器和电火花计时器的有关说法中，正确的是
A．电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电
B．两种打点计时器的打点频率与交流电源的频率一样
C．电火花计时器在纸带上打点是靠振针和复写纸
D．电磁打点计时器在纸带上打点是靠电火花和墨粉
在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中，某实验小组采用如图甲所示的装置。实验步骤如下：

（a）把纸带的一端固定在小车的后面,另一端穿过打点计时器；
（b）改变木板的倾角,以重力的一个分力平衡小车及纸带受到的摩擦力。接通电源,轻推小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器在纸带上打下一系列的点；
（c）用细线将木板上的小车通过一个定滑轮与悬吊的砂桶相连；
（d）接通电源,放开小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一系列的点, 测出x、x1、x2(如图乙所示),查得打点周期为T。回答下列问题：
（1）判断重力的一个分力是否已与小车及纸带受到的摩擦力平衡的直接证据是                     
（2）本实验还需直接测量的物理量是：                (用相应的符号表示) ；
（3）探究结果的表达式是               (用相应的符号表示)。
验证“机械能守恒定律”的实验采用重物自由下落的方法（g=9.8m/s2）：每空2分，共18分
（1）通过验证来验证机械能守恒定律时，对纸带上起点的要求是____________；为此，所选择纸带的第一、二两点间距应接近______________。
（2）若实验中所用重锤质量m=1kg，打点纸带如图所示，所用电压频率为50Hz，则打点时间间隔为____________，则记录B点时，重锤的速度=_______________，重锤动能=_______________。从开始下落起至B点，重锤的重力势能减少量是______________，因此可得出的结论是：___________________________。（结果保留2位有效数字）

（3）根据纸带算出相关各点的速度，量出下落距离h，则以为纵轴，画出的图像应是图5中的__________，图线的斜率表示_________。
某同学对一物体长度进行测量，正确记录的数据为1.68cm，该同学可能使用的测量工具是         (填工具前的符号)
A．最小刻度为1mm的刻度尺
B．游标卡尺甲（10分度）
C．游标卡尺乙（20分度）
D．螺旋测微器
甲乙两位同学利用穿过打点计时器的纸带来记录小车的运动，计时器所用电源的频率为50Hz。
（1）实验后，甲同学选择了一条较为理想的纸带，测量数据后，通过计算得到了小车运动过程中各计时时刻的速度如表格所示。
位置编号
0
1
2
3
4
5
时间：t/s
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
速度：v/m·s-1
0.42
0.67
0.92
1.16
1.42
1.76
分析表中数据，在误差允许的范围内，小车做______________运动；由于此次实验的原始纸带没有保存，该同学想估算小车从位置0到位置5的位移，其估计算方法如下：x＝（0.42×0.1＋0.67×0.1＋0.92×0.1＋1.16×0.1＋1.42×0.1）m，那么，该同学得到的位移_________ （选填“大于”、“等于”或“小于”）实际位移。
（2）乙同学的纸带如下图，按时间顺序取0、1、2、3、4、5、6七个计数点，每相邻的两计数点间都有四个点未画出。用刻度尺量出1、2、3、4、5、6点到0点的距离如图所示（单位：cm）。由纸带数据计算可得计数点3所代表时刻的瞬时速度大小v3＝____________m/s，小车的加速度大小a＝____________m/s2。（本小题结果保留2位有效数字）
某同学用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的频率为50Hz交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。则：（1）该同学进行正确测量后挑选出一条点迹清晰的纸带进行测量分析。如图所示．其中O点为起始点，A、B、C、D、E、F为六个计数点。根据以上数据，当打B点时重锤的速度_________m/s，计算出该对应的V2/2="_______" m2/s2，gh=_______m2/s2，可认为在误差范围内存在关系式_________                _，即可验证机械能守恒定律。（g="9.8" m/s2）


（2）该同学继续根据纸带算出各点的速度V，量出下落距离h，并以V2/2为纵轴、以h为横轴画出的图象，应是图中的_______。

（3）他进一步分析，发现本实验存在较大误差。为此设计出用如图所示的 实验装置来验证机械能守恒定律。通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落，下落过程中经过光电门B时，通过与之相连的毫秒计时器（图中未画出）记录挡光时间t，用毫米刻度尺测出AB之间的距离h，用游标卡尺测得小铁球的直径d。重力加速度为g。实验前应调整光电门位置使小球下落过程中球心通过光电门中的激光束。小铁球通过光电门时的瞬时速度  V=           。如果d、t、h、g存在关系式                             ，也可验证机械能守恒定律。
（4）比较两个方案，改进后的方案相比原方案的最主要的优点是：                    。

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