题目内容
19.在“测定匀变速直线运动加速度”的实验中:(1)除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外,在下面的仪器和器材中,必须使用的有AC.(填选项代号)
A.电压合适的50Hz 交流电源
B.电压可调的直流电源
C.刻度尺
D.秒表
E.天平
(2)实验过程中,下列做法正确的是BD.
A.先使纸带运动,再接通电源
B.先接通电源,再使纸带运动
C.将接好纸带的小车停在靠近滑轮处
D.将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处
(3)如图给出了从0点开始,每5个点取一个计数点的纸带,其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点.测得:x1=1.40cm,x2=1.90cm,x3=2.38cm,x4=2.88cm,x5=3.39cm,x6=3.87cm.那么:
①两个计数点之间的时间间隔为T=0.10s.
②3计数点处的瞬时速度的大小是0.26m/s.
③小车运动的加速度计算表达式为a=$\frac{({x}_{4}+{x}_{5}+{x}_{6})-({x}_{1}+{x}_{2}+{x}_{3})}{9{T}^{2}}$,加速度的大小是0.50m/s2.(结果保留2位有效数字)
分析 结合实验过程取记忆实验所需的器材,特别是刻度尺是用来测量计数点之间的距离,可以解出平均速度或瞬时速度以及加速度;而实验具体操作步骤的先后顺序要在做实验时注意体会.
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,可以求出打纸带上某点时小车的瞬时速度大小.由逐差法可求得小车的加速度.
解答 解:(1)AB、实验使用的电源必须是交流电源,故A正确,B错误;
C、刻度尺要用来测量纸带的点之间的距离,所以必须要有刻度尺,故C正确;
D、打点计时器本身就是计时的仪器,所以不需要秒表,故D错误;
E、在处理纸带求解速度与加速度的过程中,物体的质量不需要知道,所以不用天平测物体的质量,故E错误.
F、此实验使用钩码拉动小车,所以不需要重锤,故F错误.
故选:AC
(2)AB、开始记录时,应先给打点计时器通电打点,然后释放纸带让纸带(随物体)开始运动,如果先放开纸带开始运动,再接通打点计时时器的电源,由于重物运动较快,不利于数据的采集和处理,会对实验产生较大的误差;同时先打点再释放纸带,可以使打点稳定,提高纸带利用率,可以使纸带上打满点,故A错误,B正确.
CD、在实验时要将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处,这样可以在纸带上打出较多的点,所以C错误,D正确.
故选:BD;
(3)从0点开始,每5个点取一个计数点,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,
可以求出打纸带上各点时小车的瞬时速度大小;
在计时器打出点1、2、3、4、5时,小车的速度分别为:
v3=$\frac{{x}_{24}}{2T}$=$\frac{2.38cm+2.88cm}{0.2s}$=26.30 cm/s≈0.26m/s;
(3)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:x4-x1=3a1T2
x5-x2=3a2T2
x6-x3=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
得:a=$\frac{1}{3}$(a1+a2+a3)
即小车运动的加速度计算表达式为:
a=$\frac{({x}_{4}+{x}_{5}+{x}_{6})-({x}_{1}+{x}_{2}+{x}_{3})}{9{T}^{2}}$
代入数据,解得:a=$\frac{(0.0288+0.0339+0.0387)-(0.0140+0.0190+0.0238)}{9×0.{1}^{2}}$m/s2=0.50m/s2
故答案为:.(1)AC;(2)BD;
(3)①0.10; ②0.26;
③a=$\frac{({x}_{4}+{x}_{5}+{x}_{6})-({x}_{1}+{x}_{2}+{x}_{3})}{9{T}^{2}}$,0.50.
点评 对于一些实验操作细节,要通过亲自动手实验,才能体会具体操作细节的含义,并且在做实验时体会得到的结果记忆深刻.
对于纸带的问题,我们要熟悉匀变速直线运动的特点和一些规律,提高应用基本规律解答实验问题的能力.
A. | 0.005 s时交流电压表的读数为500v | |
B. | 变压器原、副线圈的匝数比为1:20 | |
C. | 进入电动机的电流的频率是100Hz | |
D. | 开关K闭合后电压表的示数不变,电流表的示数变大 |
A. | 物体对外界做功2J,并从外界吸收2J的热量,则物体内能增加4J | |
B. | 外界对物体做功2J,物体从外界吸收2J热量,则物体内能增加4J | |
C. | 外界对物体做功2J,物体向外界放出2J的热量,则物体内能不变 | |
D. | 物体对外界做功2J,并向外界放出2J的热量,则物体内能减少4J |
A. | $\frac{{{v_0}t}}{R}$ | B. | $\sqrt{\frac{{2{v_0}R}}{t}}$ | C. | $\sqrt{\frac{{{v_0}R}}{t}}$ | D. | $\sqrt{\frac{v_0}{R•t}}$ |
A. | t=1 s时,物体的加速度大小为1.0 m/s2 | |
B. | t=5 s时,物体的加速度大小为 0.75 m/s2 | |
C. | 第3 s内物体的位移大小为1.5 m | |
D. | 物体在加速过程中的速度变化率比减速过程中的速度变化率大 |
A. | 螺旋测微器测长度 | B. | 探究求合力的方法 | ||
C. | 探究加速度与力、质量的关系 | D. | 观察桌面微小形变 |