题目内容

某同学利用打点计时器探究小车速度随时间变化的关系,所用交流电的频率为50Hz,如图为某次实验中得到的一条纸带的一部分,0、1、2、3、4、5为计数点,相邻两计数点间还有1个打点未画出.若从纸带上测出x1=5.20cm、x2=5.60cm、x3=6.00cm、x4=6.40cm.则打点计时器打计数点“2”时小车的速度v2=
1.45
1.45
m/s,小车的加速度a=
2.50
2.50
m/s2,依据本实验原理推断第4计数点和第5计数点之间的距离x5=
0.0680
0.0680
m.(结果保留三位有效数字)
分析: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B点时小车的瞬时速度大小,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.
解答:解:由于相邻两计数点间还有1个打点未画出,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.04s.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,
v2=
x13
t13
=1.45m/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:x4-x2=2a1T2 
x3-x1=2a2T2 
为了更加准确的求解加速度,我们对两个加速度取平均值
得:a=
a1+a2
2

解得a=2.50m/s2
根据匀变速直线运动的推论得
x5-x4=aT2
所以x5=0.0680
故答案为:1.45,2.50,0.0680.
点评:要提高应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.
练习册系列答案
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(1)下面是实验的主要步骤:
①安装好气垫导轨,调节气垫导轨的调节旋钮,使导轨水平;
②向气垫导轨通入压缩空气;
③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧,将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端,调节打点计时器的高度,直至滑块拖着纸带移动时,纸带始终在水平方向;
④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳;
⑤把滑块2放在气垫导轨的中间;
⑥先
接通打点计时器的电源
接通打点计时器的电源
,然后
放开滑块1
放开滑块1
,让滑块带动纸带一起运动;
⑦取下纸带,重复步骤④⑤⑥,选出理想的纸带如图b所示;
⑧测得滑块1的质量310g,滑块2(包括橡皮泥)的质量为205g.完善实验步骤⑥的内容.
(2)已知打点计时器每隔0.02s打一个点,计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为
0.620
0.620
kg?m/s;两滑块相互作用以后系统的总动量为
0.618
0.618
kg?m/s(保留三位有效数字).
(3)试说明(2)中两结果不完全相等的主要原因是
纸带与打点计时器限位孔有摩擦力的作用
纸带与打点计时器限位孔有摩擦力的作用

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