题目内容

（12分） 在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带，如图所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F等6个计数点(每相邻两个计数点间还有4个打点计时器打下的点，本图中没有画出)，打点计时器接的是“220V、50Hz”的交变电流。如图，他将一把毫米刻度尺放在纸带上，其零刻度和计数点A对齐。

（1）打点计时器在打B、C、D、E各点时物体的瞬时速度如下表：

vB
vC
vD
vE
0.12m/s
0.16m/s
 
0.25m/s
从图中可先读出AC两点间距为      cm，及AE两点间距为     cm，再来计算vD＝________m/s (保留两位有效数字)。
（2）根据(1)中得到的数据，试在图中所给的坐标系中，画出v－t图象，并从中可得出物体的加速度a＝______m/s2。(保留两位有效数字)

（3）如果当时电网中交变电流的频率是f′＝49Hz，而做实验的同学并不知道，那么由此引起的系统误差将使加速度的测量值比实际值偏________。（填“大”或“小”）

(1)2.48—2.51,6.58---6.61,0.21  (2)0.40—0.43, (3)大

解析试题分析：从图中可先读出AC两点间距为2.50cm（2.48—2.51cm也算正确），AE两点间距为6.60cm（6.58---6.61cm也算正确），再根据来计算vD＝0.21m/s,依据各个时刻以及对应的速度描出图像如图所示，由图像的斜率计算出加速度为0.21 m/s2，若实际交流电源频率小于50Hz，则打点周期大于0.02s, 由此引起的系统误差将使加速度的测量值比实际值偏大。

考点：本题考查了研究匀变速直线运动的实验

练习册系列答案
相关题目

（6分）有一标有“6 V, 1.5 W”的小灯泡，现要描绘其伏安特性曲线，提供的器材除导线和开关外，还有：

A．直流电源6 V(内阻不计)
B．直流电流表0～3 A(内阻0.1以下)
C．直流电流表0～300 mA(内阻约为5)
D．直流电压表0～15 V(内阻约为15 k)
E．滑动变阻器10，2 A
回答下列问题：
（1）实验中电流表应选用______(用序号表示) ；
（2）如图所示是本实验的实物连线图，其中还有两条导线没有接好，请用稍粗些的虚线代替导线，补全这个实物连线图。

在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中：
（1）根据打点计时器打出的纸带，可以从纸带上直接测量得到的物理量是___________.
A．位移       B．速度       C．加速度        D．平均速度
（2）下列操作中正确的有         。（填选项代号）
A．在释放小车前，小车要靠近打点计时器
B．打点计时器应放在长木板的有滑轮一端
C．应先接通电源，后释放小车D．打点计时器应使用直流电源
（3）打点计时器原来使用的电源的频率是50Hz，若在测定匀变速直线运动的加速度时，交流电的频率为60Hz而未被发觉，这样计算出的加速度值与真实值相比是________. （填“偏大”、“偏小”或“不变”）
（4）下图的纸带记录了小车某次运动的情况，图中A、B、C、D、E为相邻的记数点，相邻记数点间的时间间隔T=0.1s。

①根据____可判定小球做匀加速直线运动。
②vD="________" m/s
③加速度=_________m/s2

如图所示的实验装置可以探究加速度与物体质量、物体受力的关系．小车上固定一个盒子，盒子内盛有沙子．沙桶的总质量(包括桶以及桶内沙子质量)记为m，小车的总质量(包括车、盒子及盒内沙子质量)记为M. 验证在质量不变的情况下，加速度与合外力成正比：从盒子中取出一些沙子，装入沙桶中，称量并记录沙桶的总重力mg，将该力视为合外力F，对应的加速度a则从打下的纸带中计算得出．多次改变合外力F的大小，每次都会得到一个相应的加速度．本次实验中，桶内的沙子取自小车中，故系统的总质量不变．以合外力F为横轴，以加速度a为纵轴，画出a－F图象，图象是一条过原点的直线．
①a－F图象斜率的物理意义是                                     ．
②本次实验中，是否应该满足M>>m这样的条件？答：       (填“是”或“否”)．

用如图甲所示的实验装置来验证牛顿第二定律，为消除摩擦力的影响，实验前必须平衡摩擦力。
（1）某同学平衡摩擦力时是这样操作的：将小车静止地放在水平长木板上，把木板不带滑轮的一端慢慢垫高，如图乙，直到小车由静止开始沿木板向下滑动为止。请问这位同学的操作是否正确？
答：____________________________。（填正确或错误）

（2）如果这位同学按如（1）中的操作，然后不断改变对小车的拉力F，他得到M（小车质量）保持不变情况下的a－F图线是下图中的________（将选项代号的字母填在横线上）。

（3）打点计时器使用的交流电频率f＝50 Hz。下图是某同学在正确操作下获得的一条纸带，A、B、C、D、E每两点之间还有4个点没有标出。写出用s1、s2、s3、s4以及f来表示小车加速度的计算式：a＝________________。根据纸带所提供的数据，算得小车的加速度大小为______ m/s2（结果保留两位有效数字）。

（7分）某同学用如图所示的实验装置验证牛顿第二定律，请回答下列有关此实验的问题：

（1）该同学在实验前准备了图中所示的实验装置及下列辅助器材：
A．交流电源、导线
B．天平(含配套砝码)
C．秒表
D．刻度尺
E．细线、砂和小砂桶
其中不必要的器材是        (填代号)。
（2）打点计时器在小车拖动的纸带上打下一系列点迹，以此记录小车的运动情况。其中一部分纸带上的点迹情况如图甲所示，已知打点计时器打点的时间间隔T=0.02s，测得A点到B、C点的距离分别为x1=5.99cm、x2=13.59cm，则在打下点迹B时，小车运动的速度vB=         m/s；小车做匀加速直线运动的加速度a=             m/s2。（结果保留三位有效数字）

（3）在验证“质量一定，加速度a与合外力F的关系”时，某学生根据实验数据作出了如图乙所示的a-F图象，其中图线不过原点的原因是                               ，图线在末端弯曲的原因是                              。

某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度，电源频率f＝50 Hz，在纸带上打出的点中，选出零点，每隔4个点取1个计数点，因保存不当，纸带被污染，如图所示，A、B、C、D是依次排列的4个计数点，仅能读出其中3个计数点到零点的距离：sA＝16.6 mm，sB＝126.5 mm，sD＝624.5 mm。
若无法再做实验，可由以上信息推知：

（1）相邻两计数点的时间间隔为________s.
（2）打C点时物体的速度大小为________m/s(取2位有效数字)．
（3）物体的加速度大小为________(用sA、sB、sD和f表示)．

某同学用游标卡尺测量一薄的金属圆片的直径，读出图中的示数，该金属圆片的直径的测量值为        cm

为了测量由两节干电池组成的电池组的电动势和内阻，某小组的同学从实验室里选取了以下器材：两节干电池组成的电池组（电动势约3V,内阻约1Ω)，电压表（量程0?3V，内阻约1OkΩ),电阻箱（0?999.9Ω),保护电阻R0（阻值5Ω)，开关一只，导线若干。

①在右图所示的实验原理实物图中，该同学已完成了部分导线的连接，为使电压表示数有较大的变化范围，请用笔画线代替导线完成余下的导线连接。
②实验中，同学们试着用多用电表代替电压表测量电压。在完成机械调零之后，应将选择开关拨到表盘上的____区域(选填“Ω”、“V”、“V”或"A")。
③同学们根据以上的实验原理和方法进行了实验，通过调节电阻箱的电阻值，得到了多组电阻箱阻值R和电压表示数U，并以为纵坐标，为横坐标，作出的关系图线（该图线为一条直线）如图所示，由图线可求得电池组的电动势____V,内阻r=_____Ω。（结果保留三位有效数字）

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