题目内容

9.在“探究速度随时间变化的规律”的实验中,打点计时器打出一纸带,A、B、C、D为纸带上的四个计数点,且两相邻计数点间还有四个点没有画出,所用交流电频率为50Hz,纸带上计数点对应刻度尺上的刻度如图所示,则计数点B对应的瞬时速度大小:vB=0.16m/s,计数点A对应的瞬时速度大小:vA=0.12m/s,加速度的大小a=0.40m/s2(三个结果均保留两位有效数字).

分析 根据匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度,可以求出打下B点时小车的瞬时速度.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;再对AB过程分析由速度公式可求得A点的速度.

解答 解:由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s,
根据平均速度定义得,B点的瞬时速度等于AC段的平均速度;
vB=$\frac{{x}_{AC}}{{t}_{AC}}$=$\frac{8.20-5.00}{2×0.1}×1{0}^{-2}$=0.16m/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=$\frac{{{x}_{BC}-x}_{AB}}{{T}^{2}}$=$\frac{(8.20-6.40)-(6.40-5.00)×1{0}^{-2}}{2×0.01}$=0.40m/s2
则A点的速度为:vA=vB-aT=0.16-0.40=0.12m/s;
故答案为:0.16,0.12,0.40

点评 本题考查利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,提高解决问题能力.

练习册系列答案
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2.某实验小组欲探究光滑斜面上物体下滑的加速度与物体质量及斜面倾角是否有关系.实验室提供如下器材:
A、表面光滑的长木板        B、可叠放钩码的小车
C、秒表                    D、方木块(用于垫高木板)
E、质量为m的钩码若干个    F、米尺
该研究小组采用控制变量法进行实验探究,即:
(一)在保持斜面倾角不变时,探究加速度与质量的关系.
实验时,可通过在小车中放入钩码来改变物体质量,通过测出木板长L和小车由斜面顶端静止开始滑至底端所用时间t,可求得物体的加速度a=$\frac{2L}{{t}^{2}}$,他们通过分析实验数据发现:在误差范围内,质量改变之后,物体下滑所用时间可认为不改变.由此得出结论:光滑斜面上物体下滑的加速度与物体质量无关.
(二)在物体质量不变时,探究加速度与倾角的关系.
实验时,通过改变方木块垫放位置来改变长木板倾角,由于没有量角器,该小组通过测量木板长L和测量出长木板顶端到水平面的高度h求出倾角α的正弦值sinα=$\frac{h}{L}$.下表是他们的实验数据.
次数l2345
L(m)1.001.001.001.001.00
h(m)0.100.200.300.400.50
t(s)1.441.020.830.710.64
sinα0.100.200.300.400.50
a(m/s20.971.922.903.974.88
(1)请将表格补充完整并在方格纸内画出a-sinα图线.
(2)分析a-sinα图线得出的结论是:光滑斜面上物体下滑的加速度斜面倾角的正弦值成正比.
(3)利用a-sinα图线求出当地的重力加速度g=9.8 m/s2.(结果保留两位有效数字)

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