题目内容

某同学在“研究匀变速直线运动”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点(每相邻两个计数点间还有4个点,本图中没有画出),如图1所示,其相邻点间的距离分别为AB=3.80cm,BC=4.60cm,CD=5.40cm,DE=6.20cm,EF=7.00cm,FG=7.80cm.
(1)试根据纸带上的距离,计算出打下D点时小车的瞬时速度,vD=
0.58m/s
0.58m/s
m/s.(保留两位有效数字)
(2)画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线.
(3)根据图2中的v-t图线,求出小车运动的加速度a=
0.8m/s2
0.8m/s2
m/s2.(保留一位有效数字)
(4)计算出打下G点时小车的瞬时速度,vG=
0.82m/s
0.82m/s
m/s.(保留两位有效数字)
分析:解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项.
纸带实验中,若纸带匀变速直线运动,测得纸带上的点间距,利用匀变速直线运动的推论,可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度.
解答:解:(1)因为每相邻两计数点间还有4个打点,所以相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s.
利用匀变速直线运动的推论得:
vD=
xCE
tCE
=0.58m/s
(2)

(3)在图线上找相距较远的两点求解加速度,
小车运动的加速度a=
△v
△t
=0.8m/s2
(4)根据运动学公式得:
vG=vG+at=0.82m/s
故答案为:(1)0.58m/s;(3)0.8m/s2;(4)0.82m/s
点评:要注意单位的换算和有效数字的保留.
能够知道相邻的计数点之间的时间间隔.
练习册系列答案
相关题目
实验题
(1)电火花计时器使用交流电源,电压为220V.当电源的频率为50Hz时,打点计时器每隔
0.02
0.02
s打一个点,当交流电的频率为40Hz时,仍按50Hz计算,则测量的速度的数值比真实的速度数值
偏大
偏大
(选填“偏大”、“偏小”或“不变”).
(2)如图1所示,一个小球从D点竖直上抛到最高点A的频闪照片,不计空气阻力,则小球在D、B两点的速度之比vD:vB=
3:1
3:1
,B到 A的距离和D到B的距离之比xBA:xDB=
1:8
1:8

(3)如图2所示,某同学在“研究匀变速直线运动”实验中,由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔为T,测得相邻两点距离分别为S1、S2、S3、S4、S5、S6,如图2所示.

用测得的物理量表示,A点处的瞬时速度大小v=
s3+s4
2T
s3+s4
2T
,加速度的大小a=
(s6+s5+s4)-(s3+s2+s1)
9T2
(s6+s5+s4)-(s3+s2+s1)
9T2

(4)某实验小组用如图3所示的实验装置,探究弹力和弹簧伸长的关系.实验主要操作步骤如下:先将待测弹簧的一端固定在铁架台上,然后将刻度尺竖直放在弹簧一侧,并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上.当弹簧自然下垂时,读取指针指示的刻度数值L0;当弹簧下端挂一个50g的钩码,读取指针指示的刻度数值L1;弹簧下端挂两个50g的钩码,读取指针指示的刻度数值L2;…;挂6个50g的钩码时,读取指针指示的刻度数值L6.他们采用图象法处理实验数据:以刻度尺读数L为横坐标,以所挂钩码质量m为纵坐标,所画图象如图4所示.根据该图象可知,实验小组采用的弹簧的劲度系数为k=
5.44
5.44
N/m;(结果保留3位数字)

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