题目内容

20.如图所示为在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中打出一条纸带,其中A、B、C、D点为依次选定的计数点,相邻两计数点的时间间隔为0.10s,由图中数据可得小车运动的加速度大小为2.0m/s2,打计数点C时小车的瞬时速度大小为0.58m/s.(结果保留两有效数字)

分析 明确计数点间的间隔,从而明确两计数点间的时间间隔,再根据平均速度公式可求得平均速度,根据△x=aT2可得加速度.

解答 解:由图可知,每两个计数点间的有四个点,则时间间隔为:T=0.02×5=0.1s;
距离间隔相等,均为△x=20mm=0.02m,则有△x=aT2可得:a=$\frac{0.02}{0.{1}^{2}}$m/s2=2.0m/s2
C点的瞬时速度等于BD段的平均速度,则有:vC=$\frac{BD}{2T}$=$\frac{0.0484+0.0684}{2×0.1}$=0.58m/s;
故答案为:2.0; 0.58.

点评 本题考查“探究小车速度随时间变化的规律”的实验分析,明确平均速度以及加速度的计算方法,掌握纸带的处理规律是解题的关键.

练习册系列答案
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9.某同学利用打点计时器和气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验,气垫导轨装置如图甲表示,所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成.在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔,向导轨空腔内不断通入压缩空气,压缩空气会从小孔中喷出,使滑块稳定地漂浮在导轨上,如图乙所示,这样就大大减小因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差.

(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越过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,然后放开滑块1,让滑块带动纸带一起运动;
⑦取下纸带,重复步骤④⑤⑥,选出较理想的纸带如图丙所示:

⑧测得滑块1(包括撞针)的质量为310g,滑块2(包括橡皮泥)的质量为205g.试完善实验步骤⑥的内容.
(2)已知打点计时器每隔0.02s打一个点,计算可知,两滑块相互作用前质量与速度的乘积之和为0.620kg•m/s;两滑块相互作用以后质量与速度的乘积之和为0.618 kg•m/s(保留三位有效数字).
(3)试说明(2)问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.

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