题目内容
【题目】在“研究匀变速直线运动”的实验中:
(1)本实验中,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______.(填选项代号)
A.电压合适的50 Hz 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______.
A.先释放小车带动纸带运动,再接通电源
B.先接通电源,再释放小车带动纸带运动
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=1.40 cm,x2=1.90 cm,x3=2.38 cm,x4=2.88 cm,x5=3.39 cm,x6=3.87 cm。相邻两个计数点的时间间隔用t表示,那么:
① 计数点3处的瞬时速度的大小表达式________,速度的大小是________m/s, 加速度的表达式________,加速度的大小是_________m/s2。(结果保留2位有效数字)
②若当时电网中交变电流的频率是f=49Hz,但是做实验的同学并不知道,那么由此测量计算出的加速度值比实际值偏_______。(填“大”或“小”)
【答案】AC BD 0.26 0.50 大
【解析】
(1)[1]使用打点计时器是需要用电压合适的交流电源;处理纸带时需要用刻度尺,而质量不需要测量,等式两边可约去,对于时间,可通过打点计时器来确定,故AC正确,BDE错误;
(2)[2]实验操作时,用将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处,先接通电源,再释放纸带,故BD正确,AC错误;
(3)①[3][4][5][6]电源频率为50Hz时,它每隔0.02s打一个点,由于每5个点取一个计数点,则相邻计数点的时间间隔为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3点时小车的瞬时速度大小,有:
代入数据有:
m/s
根据匀变速直线运动的推论公式:
△
可以求出加速度的大小,得:
代入数据解得:
a= 0.50m/s2
②[7]如果在某次实验中,交流电的频率为49Hz,那么实际打点周期变大,根据运动学公式:
△
得真实的加速度值就会偏小,所以测量的加速度值与真实的加速度值相比是偏大。
【题目】在“探究小车做匀变速直线运动的速度和加速度”的实验中,打点计时器使用的交流电的频率为50 Hz,记录小车运动的纸带如图所示,在纸带上选择0、1、2、3、4、5的6个计数点,相邻两计数点之间还有四个点未画出。
(1)下列表述正确的是________
A.实验时应先接通电源再放开纸带
B.使用与交流电电压相等的电池也能完成实验
C.应该选取清晰并且点与点之间距离相等的纸带
D.相邻两个计数点间的时间间隔为0.02s
(2)纸带旁并排放着带有最小分度为毫米的刻度尺,零点跟“0”计数点对齐,由图可以读出三个计数点1、3、5跟0点的距离填入下列表格中.
距离 | d1 | d2 | d3 |
测量值/cm | ________ | ________ | ________ |
计算小车通过计数点“2”的瞬时速度为v2 =______ m/s.小车的加速度是a =______ m/s2.