题目内容

某同学在“用打点计时器测速度”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.其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻的计数点之间的还有四个点.
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VB VC VD VE VF
数值(m/s) 0.400 0.479
 
0.640 0.721
(1)根据纸带上各个测量点间的距离,某同学已将B、C、E、F点对应的时刻的瞬时速度进行计算并填入表中,请你将D点对应的时刻的瞬时速度填入表中.(要求保留3位有效数字)
(2)每相邻两个计数点间距离分别表示为 X1,X2. X3. X4. X5. X6.小车运动的加速度计算表达式为
 
,小车的加速度为
 
m/s2
(3)将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中,并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线.根据图象可知,A点的速度的大小是
 
 m/s.
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D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.
用描点法画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线.
v-t图象与纵轴的交点表示A点的速度的大小.
解答:解:(1)每两个相邻计数点之间还有四个点未画出,所以相邻的计数点间的时间间隔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D点时小车的瞬时速度大小.
vD=
xCE
2T
=
0.052+0.0599
0.2
=0.560m/s
(2)设A到B之间的距离为x1,以后各段分别为x2、x3、x4、x5、x6
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-x1=3a1T2 
x5-x2=3a2T2 
 x6-x3=3a3T2 
为了更加准确的求解加速度,我们对三个加速度取平均值
得:a=
1
3
(a1+a2+a3
即小车运动的加速度计算表达式为:a=
(x4+x5+x6)-(x1+x2+x3)
9T2
=0.801m/s2
(3)将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中,画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线.
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v-t图象与纵轴的交点表示A点的速度的大小.根据图象可知,A点的速度的大小是0.321m/s.
故答案为:(1)0.560
(2)
(x4+x5+x6)-(x1+x2+x3)
9T2
,0.801
(3)如图,0.321
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.
要注意单位的换算和有效数字的保留.
练习册系列答案
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某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”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,在纸带上确定的A、B、C、D、E、F、G共7个计数点,其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻计数点之间还有四个点未画出.试根据纸带上各个计数点间的距离.

(1)在做用打点计时器测速度的实验时,要用到打点计时器,打点计时器是一种
计时
计时
仪器,其电源频率为
50
50
Hz,常用的电磁打点计时器和电火花计时器使用的电源是
交流电
交流电
(选择直流电或交流电),它们是每隔
0.02
0.02
s打一个点.
(2)接通打点计时器电源和让纸带开始运动,这两个操作之间的时间顺序关系是
A
A

A.先接通电源,后让纸带运动   B.先让纸带运动,再接通电源
C.让纸带运动的同时接通电源   D.先让纸带运动或先接通电源都可以
(3)分别计算出打下D点时小车的瞬时速度为vD=
0.560
0.560
m/s及小车运动的加速度a=
0.801
0.801
m/s2
(4)试判断小车的运动情况,说明理由?
运动规律:在误差允许的范围内,小车做匀加速直线运动;理由:通过计算可知BC.CD.DE,EF的加速度分别是0.79,0.81,0.80,0.81,可见加速度大小近似相等,故在误差允许的范围内,小车做匀加速直线运动.
运动规律:在误差允许的范围内,小车做匀加速直线运动;理由:通过计算可知BC.CD.DE,EF的加速度分别是0.79,0.81,0.80,0.81,可见加速度大小近似相等,故在误差允许的范围内,小车做匀加速直线运动.

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