题目内容

【题目】某实验小组研究小车的匀变速直线运动,他们使用50Hz交流电源为电磁打点计时器供电。实验时得到一条纸带。某位同学在纸带上便于测量的地方选取第一个计数点,并在这个点下标明A,在第6个点下标明B,在第11个点下标明C,在第16个点下标明D,在第21个点下标明E。但测量时发现B点已模糊不清,于是只测得AC长为14.56cm、CD长为11.15cm、DE长为13.73cm,根据以上测得的数据,计算C点时小车的瞬时速度大小为________m/s,小车运动的加速度大小为_________m/s2,AB的距离应为____________cm。(计算结果均保留三位有效数字)

【答案】 AB=5.99cm

【解析】在这个点下标明A,第六个点下标明B,第十一个点下标明C,第十六个点下标明D,第二十一个点下标明E;可以看出相邻的计数点间的时间间隔为: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C点时小车的瞬时速度大小为:

设A到B之间的距离为x1,设B到C之间的距离为x2,设C到D之间的距离为x3,设D到E之间的距离为x4,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:x3-x1=2a1T2x4-x2=2a2T2

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:

相等的相邻的时间间隔的位移差恒定,故:BC-AB=DE-CD=13.73cm-11.15cm=2.58cm;

且AB+BC=14.56cm;解得:BC=8.57cmAB=5.99cm;

练习册系列答案
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【题目】在“验证牛顿第二定律”的实验中,采用如图所示的实验装置,小车及车中砝码的质量用M表示,砂和砂桶的质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带计算出。

(1)实验中,为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,先调节长木板一端滑轮的高度,使细线与长木板平行。接下来还需要进行的一项操作是(_______)

A.将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电。改变砂桶中砂子的多少,使小车在砂和砂桶的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动

B.将长木板的一端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砂和砂桶,给打点计时器通电,轻推小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动

C.将长木板的一端垫起适当的高度,撤去纸带以及砂和砂桶,轻推小车,观察判断小车是否做匀速运动

(2)实验中要进行质量m和M的选取,以下最合理的一组是(_______)

A.M=200g,m=10g、15g、20g、25g、30g、35g、40g

B.M=200g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g

C.M=400g,m=10g、15g、20g、25g、30g、35g、40g

D.M=400g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g

(3)已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,每相邻两个计数点间还有4个点未画出,利用下图给出的数据可求出小车运动的加速度a=______m/s2。(结果保留三位有效数字)

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