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4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=    m/s，小车的加速度a=___   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=      cm．
1.45，2.50，0.0680

试题分析：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，
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：; ,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:
解得：a=0.40m/s2
根据匀变速直线运动的推论得，所以x5=6.80cm
练习册系列答案
相关题目
甲乙两位同学利用穿过打点计时器的纸带来记录小车的运动，计时器所用电源的频率为50Hz。
（1）实验后，甲同学选择了一条较为理想的纸带，测量数据后，通过计算得到了小车运动过程中各计时时刻的速度如表格所示。
位置编号
0
1
2
3
4
5
时间：t/s
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
速度：v/m·s-1
0.42
0.67
0.92
1.16
1.42
1.76
分析表中数据，在误差允许的范围内，小车做______________运动；由于此次实验的原始纸带没有保存，该同学想估算小车从位置0到位置5的位移，其估计算方法如下：x＝（0.42×0.1＋0.67×0.1＋0.92×0.1＋1.16×0.1＋1.42×0.1）m，那么，该同学得到的位移_________ （选填“大于”、“等于”或“小于”）实际位移。
（2）乙同学的纸带如下图，按时间顺序取0、1、2、3、4、5、6七个计数点，每相邻的两计数点间都有四个点未画出。用刻度尺量出1、2、3、4、5、6点到0点的距离如图所示（单位：cm）。由纸带数据计算可得计数点3所代表时刻的瞬时速度大小v3＝____________m/s，小车的加速度大小a＝____________m/s2。（本小题结果保留2位有效数字）
某同学用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的频率为50Hz交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。则：（1）该同学进行正确测量后挑选出一条点迹清晰的纸带进行测量分析。如图所示．其中O点为起始点，A、B、C、D、E、F为六个计数点。根据以上数据，当打B点时重锤的速度_________m/s，计算出该对应的V2/2="_______" m2/s2，gh=_______m2/s2，可认为在误差范围内存在关系式_________                _，即可验证机械能守恒定律。（g="9.8" m/s2）


（2）该同学继续根据纸带算出各点的速度V，量出下落距离h，并以V2/2为纵轴、以h为横轴画出的图象，应是图中的_______。

（3）他进一步分析，发现本实验存在较大误差。为此设计出用如图所示的 实验装置来验证机械能守恒定律。通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落，下落过程中经过光电门B时，通过与之相连的毫秒计时器（图中未画出）记录挡光时间t，用毫米刻度尺测出AB之间的距离h，用游标卡尺测得小铁球的直径d。重力加速度为g。实验前应调整光电门位置使小球下落过程中球心通过光电门中的激光束。小铁球通过光电门时的瞬时速度  V=           。如果d、t、h、g存在关系式                             ，也可验证机械能守恒定律。
（4）比较两个方案，改进后的方案相比原方案的最主要的优点是：                    。
某实验小组利用如图所示的装置进行“探究加速度与合外力的关系”的实验。

（1）在实验中必须平衡摩擦力， 以小车所受重力的下滑力平衡摩擦力，当小车做             (1分)运动时，摩擦力恰好被平衡
（2）为了减小误差，在平衡摩擦力后，每次实验必须通过改变钩码的个数来改变小车所受合外力，获取多组数据。若小车质量为400g，实验中每次所用的钩码总质量范围应选       （1分）组会比较合理。（填选项前的字母）
A．10g～40g      B．200g～400g       C．1000g～2000g
（3）实验中打点计时器所使用的是        （交流、直流）电源 频率为50Hz，图中给出的是实验中获取的纸带的一部分：1、2、3、4、5是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点未标出每两个计数点间的时间间隔是       s，由该纸带可求得小车的加速度=      m/s2。（前两空各1分，最后一空2分）
“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示，用该装置研究小车加速度a与质量M的关系时，下列说法正确的是（   ）
A．先释放小车，再接通电源
B．打点计时器接电源直流输出端
C．牵引小车的细绳应与长木板保持平行
D．在增加小车质量的同时，增大木板的倾角
（10分）在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示．O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取连续点中的三个点．已知打点计时器每隔0.02 s打一个点，当地的重力加速度为，那么：

（1）电磁打点计时器与电源相接，下图中接线正确的是      （填“A”或“B”）；

（2）根据图上所得的数据，应取图中O点到________点来验证机械能守恒定律；
（3）从O点到(2)问中所取的点，重物重力势能的减少量＝______，动能增加量＝_______ (结果取三位有效数字)；
（4）若测出纸带上所有各点到O点之间的距离，根据纸带算出各点的速度及物体下落的高度，则以为纵轴，以为横轴画出的图象是下图中的________．
(10分)测定木块与长木板之间的动摩擦因数时，采用如图所示的装置，图中长木板水平固定。(    )

⑴实验过程中，电火花计时器应接在电压为    V，频率为50Hz的交流电源上；
⑵如图为木块在水平木板上带动纸带运动时打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出，从纸带上测出x1＝7.22cm，x2＝15.52cm，则木块加速度大小为a＝
         m/s2(保留两位有效数字)；

⑶已知重力加速度为g，测得木块的质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m，木块的加速度为a，则木块与长木板间动摩擦因数μ的表达式为                            ；
⑷若实验操作规范，数据处理方法得当，由此算得的动摩擦因数将比真实的动摩擦因数       (请填写“偏大”、“偏小”或“相同”)。
在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中，用打点计时器记录纸带运动的时间．计时器所用电源的频率为50Hz，下图为一次实验得到的一条纸带，纸带上每相邻的两计数点间都有四个点未画出，按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个计数点，用米尺量出1、2、3、4、5点到0点的距离如图所示（单位：cm；保留三位有效数字）．

由纸带数据计算可得计数点4瞬时速度大小v4＝________m/s，小车的加速度大小a＝________ m/s2．
做“探究力的平行四边形定则”实验时：
⑴部分实验步骤如下，请完成有关内容：

①在水平放置的木板上，固定一张白纸。
②把橡皮筋的一端固定在A点，另一端拴两根带套的细线。
③用两个弹簧秤分别沿水平方向拉两个绳套，把结点拉至O点，此时，需要用铅笔记录下            的位置及两个细绳的方向和                        。
④再改用一个弹簧秤沿水平方向拉绳套，仍把结点拉至O点，记下弹簧秤的示数和细绳的方向
⑤在O点按同一标度，作出F1、F2、F力的图示。
⑥利用平行四边行定则作F1、F2的合力F合
⑦比较F合和F的大小和方向并得出结论
⑵同学们在操作过程中有如下议论，其中对减小实验误差有益的说法是________(填字母代号)。
A．两细绳必须等长
B．弹簧秤应与木板平行
C．用两弹簧秤同时拉细绳时，两弹簧秤之间的夹角应为90°
D．拉橡皮条的细绳要适当长些，标记同一细绳方向的两点要远些

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