题目内容

(10分)某实验小组采用图所示的装置探究“小车速度随时间变化的规律”,图中小车可放置砝码.实验中,小车碰到制动装置时,钩码尚未到达地面,打点计时器工作频率为50Hz.

(1)实验的部分步骤如下:
①在小车上放入砝码,将纸带穿过打点计时器,并连在小车后端,用细绳连接小车和钩码;
②让小车停在打点计时器附近,__________,__________,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一列点,____________,取下纸带;
③改变钩码或小车中砝码的数量,更换纸带,重复②的操作.
(2)下图是钩码质量为0.03kg、砝码质量为0.02kg时得到的一条纸带,在纸带上选择起始点O及A、B、C、D和E五个计数点,可获得各计数点到O的距离S及对应时刻小车的瞬时速度v,请将C点的测量结果填在表格中的相应位置.

表1纸带的测量结果

(3)在坐标纸上画出小车的速度-时间图象(以0点为计时起点,竖直坐标以0.30 m/s开始).
(4)根据速度-时间图象判断小车做的是__________直线运动.
(5)小车的加速度大小为___     ___ m·s-2.(小数点后保留两位)

(1)②接通电源、释放小车,断开开关(2)5.06、5.07、5.08均满分,0.49(4)匀加速   (5)1.19—1.25均满分

解析试题分析:(1)②先接通电源后放开小车,实验结束先断开电源再取下纸带(2)C点到O点的距离从刻度尺的可读出5.08cm,C点的速度根据中间时刻的瞬时速度等于平均速度可得,注意打点的间隔,即BD直接有四个时间间隔。(3)描点作图(图略)(4)根据速度时间图像近似为倾斜直线判断为匀加速直线运动(5)加速度根据
考点:匀变速直线运动纸带分析 速度时间图像 加速度的计算

练习册系列答案
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现要通过实验验证机械能守恒定律。实验装置如图1所示:水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨;导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块,其总质量为M,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的砝码相连;遮光片两条长边与导轨垂直;导轨上B点有一光电门,可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t。用d表示A点到导轨底端C点的距离,h表示A与C的高度差,b表示遮光片的宽度,s表示A ,B两点的距离,将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度。用g表示重力加速度。完成下列填空和作图;

(1)若将滑块自A点由静止释放,则在滑块从A运动至B的过程中,滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为       。动能的增加量可表示为        。若在运动过程中机械能守恒,与s的关系式为= ____________.
(2)多次改变光电门的位置,每次均令滑块自同一点(A点)下滑,测量相应的s与t值,结果如下表所示:

 
 1
2
3
4
5
s(m)
0.600
0.800
1.000
1.200
1.400
t(ms)
8.22
7.17
6.44
5.85
5.43
1/t2(104s-2
1.48
1.95
2.41
2.92
3.39
以s为横坐标,为纵坐标,在图2坐标纸中描出第1和第5个数据点;根据5个数据点作直线,求得该直线的斜率k=              ×104m-1·s-2 (保留3位有效数字)。
 
由测得的h、d、b、M和m数值可以计算出直线的斜率k0,将k和k0进行比较,若其差值在试验允许的范围内,则可认为此试验验证了机械能守恒定律。

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