题目内容

在“利用打点计时器测定匀加速直线运动加速度”的实验中，某同学在打出的纸带上取A、B、C、D、E、F六个计数点（每相邻两个计数点间的四个点未画出）．从每一个计数点处将纸带剪开，分成五段，依次用a、b、c、d、e表示，将这五段纸带由短到长紧靠依次粘在x0y坐标系中，纸带不重叠．精英家教网
（1）若在x0y坐标系中作出一条图线，如图一所示实斜线，由此可判断纸带做
 
直线运动．（填“匀速”、“匀加速”或“匀减速”
（2）若测得a段纸带的长度为2.0cm，e段纸带的长度为10.0cm，则加速度为
 
m/s2．
分析：使用的方法是等效代替法解题，它们的长度分别等于x=v平均t，因为剪断的纸带所用的时间都是t=0.1s，即时间t相等，所以纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比；而此段纸带的平均速度等于这段纸带中间时刻的速度，最后得出结论纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比，还等于各段纸带中间时刻的速度之比，即纸带的高度之比等于中间时刻速度之比．
解答：解：（1）由于纸带的高度之比等于中间时刻速度之比，也就是说图中a段纸带高度代表0.05s时的瞬时速度，b纸带高度代表0.15s时的瞬时速度，c纸带高度代表0.25s时的瞬时速度，d的高度代表0.35s时的瞬时速度，e代表0.45s时的瞬时速度，所以在xoy坐标系中y轴相当于v轴，x轴相当于t轴，在x0y坐标系中作出一条直线，即v-t图象是一条倾斜的直线，由此可判断纸带做匀加速运动．
（2）a段纸带的长度为2.0cm，解得0.05s末的速度vN=0.2m/s；
e段纸带的长度为10.0cm，解得0.45s末的速度：v2=
10cm
0.1s
=1m/s
所以加速度：a=
△v
△t
=
v2-vN
0.45-0.05
=2.0m/s2，
故答案为：（1）匀加速  （2）2.0
点评：纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比，还等于各段纸带中间时刻的速度之比，即纸带的高度之比等于中间时刻速度之比．这种等效替代的方法减小了解题难度．
练习册系列答案
相关题目
在利用打点计时器测速度的实验中，下列说法中正确的是
AD
AD

A．先接通电源，后拉动纸带
B．先拉动纸带，后接通电源
C．电火花计时器使用6V以下的交流电源
D．连续n个计时点间的时间为（n-1）×0.02秒．
（1）在物理实验中体现了很多的物理研究方法，如理想实验法、控制变量法、极限思维法、图象法、类比法、科学假说法、微小量放大法与等效替代法等．请把合适的方法或正确的答案填在相应的空格内．
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①在“利用打点计时器测速度”的实验中，运用
 
法，可以利用打点计时器打出的纸带测算出某点的瞬时速度：在“探究互成角度的两个力的合成”的实验中，分别用一个力F或两个互成角度的F1、F2，把一个一端固定的橡皮筋拉伸到同一位置，则F就是F1和F2的合力，实验原理采用的是
 
法．在“探究平抛运动的规律”的实验中，如图1所示，用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向抛出，同时B球松开，自由下落，A、B两球同时开始运动，观察到两球同时落地．运用
 
法，可以判定平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动．
②图象法是物理实验中一种重要的研究方法．在研究加速度与外力（质量m一定）的关系、验证机械能守恒定律、探究弹
力大小与弹簧伸长量之间的关系三个实验中，某同学正确作出了三个实验的相关图象，如图2中A、B、C所示．根据坐标轴代表的物理量判断，A实验的图象“斜率”表示
 
；B实验图象的“斜率”表示
 
；C实验图象的“斜率”表示
 
．
（2）某一小型电风扇额定电压为4.0V，额定功率为2.4W．某实验小组想通过实验描绘出小电风扇的伏安特性曲线．实验中除导线和开关外，还有以下器材可供选择：
A．电源E（电动势为4.5V）
B．电压表V（量程为0～5V，内阻约为4kΩ）
C．电流表A1（量程为0～0.6A，内阻约为0.2Ω）
D．电流表A2（量程3A，内阻约0.05Ω）；
E．滑动变阻器R1（最大阻值10Ω，额定电流1A）
F．滑动变阻器R2（最大阻值2kΩ，额定电流100mA）
①为了便于调节，减小读数误差和系统误差，实验中所用电流表应选用
 
，滑动变阻器应选用
 
．（填所选仪器前的字母序号）．
②请你为该小组设计实验电路，并把电路图画在虚线内（小电风扇的电路符号如图3所示）．
③操作过程中发现，小电风扇通电后受阻力作用，电压表读数小于0.5V时电风扇没启动．该小组测绘出的小电风扇的伏安特性曲线如图4所示，由此可以判定，小电风扇的电阻为
 
，正常工作时的发热功率为
 
，机械功率为
 
．

（1）在利用打点计时器测速度或加速度的实验中，下列说法正确的是（    ）      

A.先接通电源，后拉动纸带        B.先拉动纸带，后接通电源     

C.电火花计时器和电磁打点计时器均使用交流电源    

D.相邻计数点间的距离一定相等   

（2）在做“研究匀变速直线运动”的实验时，从打下的纸带中选出了如图所示的一条（每两点间还有4个点没有画出来），图中上部的数字为相邻两个计数点间的距离．打点计时器的电源频率为50.

由这些已知数据计算：该匀变速直线运动的加速度=     ,纸带上D点相对应的瞬时速度=       .（结果保留三位有效数字）

 

实验室在利用打点计时器测小车匀变速直线运动的规律的实验中，下列说法正确的是（    ）

A、先接通电源，再释放小车

B、先释放小车，再接通电源

C、开始释放小车时，应该使小车靠近打点计时器

D、实验结束时，先取下纸带后关闭电源

 

（1）在利用打点计时器测速度或加速度的实验中，下列说法正确的是（     ）      

A.先接通电源，后拉动纸带        B.先拉动纸带，后接通电源     

C.电火花计时器和电磁打点计时器均使用交流电源    

D.相邻计数点间的距离一定相等   

（2）在做“研究匀变速直线运动”的实验时，从打下的纸带中选出了如图所示的一条（每两点间还有4个点没有画出来），图中上部的数字为相邻两个计数点间的距离．打点计时器的电源频率为50.

由这些已知数据计算：该匀变速直线运动的加速度=      ,纸带上D点相对应的瞬时速度=       .（结果保留三位有效数字）

 

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