题目内容
【题目】某同学利用如图1所示的装置探究小车速度随时间变化的规律。
(1)在下列仪器和器材中,还需要使用的有________和________(填选项前的字母)。
A.电压合适的50Hz交流电源
B.电压可调的直流电源
C.刻度尺
D.秒表
(2)图2是实验中打出的一段纸带,在打出的点中,从O点开始每5个打点间隔取1个计数点,分别记为A、B、C、D、E、F,相邻计数点间的距离已在图中标出。已知打点计时器的打点周期为0.02s。打点计时器打下计数点C、D的这段时间内,小车的平均速度________m/s。
(3)如果不要求很精确,可用这个平均速度粗略地表示打点计时器打下C点时小车的瞬时速度。用平均速度表示各计数点的瞬时速度,从理论上讲,对Δt的要求是________(选填“越大越好”“越小越好”或“与大小无关”)。
(4)类似的,我们可以得到打点计时器打下O、A、B、D、E点时小车的瞬时速度vO、vA、vB、vD、vE,并画出v-t图像。观察v-t图像,可以判断小车是否做匀变速直线运动。v-t图像中,图线斜率的物理意义是________。
(5)早在16世纪末,伽利略就猜想落体运动的速度应该是均匀变化的。但伽利略所处的时代技术不够发达,无法直接测定瞬时速度,所以也就不能直接验证速度的变化规律。而且当时只能靠滴水计时,为此他设计了“斜面实验”。图3是伽利略1604年做斜面实验时的一页手稿照片,照片左上角的三列数据如下表,表中第二列是时间,第三列是物体沿斜面运动的距离,第一列是伽利略在分析实验数据时添加的。根据表中的数据,伽利略可以得出的结论是________。
A.斜面倾角一定时,加速度与质量无关
B.物体运动的距离与时间成正比
C.物体运动的距离与时间的平方成正比
【答案】A C 1.081 越小越好 加速度 C
【解析】
(1)[1][2]在下列仪器和器材中,还需要使用的有电压合适的50 Hz交流电源,供打点计时器使用;
还需要刻度尺,来测量各点的位移大小,从而算出各自速度大小,故AC正确,BDE错误;
故选AC。
(2)[3] 每5个打点间隔取1个计数点,可知,根据平均速度的定义有:
;
(3)[4] 根据瞬时速度的定义:
若用平均速度表示各计数点的瞬时速度,从理论上讲,对△t的要求是越小越好,即才使得平均速度接近瞬时速度。
(4)[5]由v-t图象,是过原点的一条直线,图象斜率恒定,可知速度随着时间是均匀变化的,说明小车是做匀变速直线运动;根据v=at,结合v-t图象,可知其斜率k=a,则斜率的物理意义是加速度。
(5)[6]从表格中的数据可知,时间变为原来的2倍,下滑的位移大约变为原来的4倍,时间变为原来的3倍,位移变为原来的9倍,可知物体运动的距离与时间的平方成正比,故C正确,AB错误。
故选C。