题目内容
【题目】某物理兴趣小组做“探究小车速度随时间变化规律”的实验时,得到一条点迹清晰的纸带,如图所示,在纸带上依次选出7个计数点,分别标以O、A、B、C、D、E和F,每相邻两个计数点间还有4个点未画出。打点计时器所用电源的频率为=50Hz,各计数点间的距离分别为=1.99cm、=2.20cm、=2.41cm、=2.60cm、=2.81cm、=3.00cm。
(1)根据纸带信息计算小车的加速度大小=____,打D点时小车的速度为=____________。(结果均保留两位小数)
(2)兴趣小组的同学用上述方法算出其他计数点的速度分别为=0.21、=0.23、=0.25、=0.29,则请根据上述实验数据在下图所示的坐标中作出小车运动的图像。
(3)由所作的图像可求出小车的加速度为______,计数点O的瞬时速度为_____________。(结果均保留2位小数)
【答案】0.20 0.27 0.20 0.19
【解析】
(1)每相邻的两个计数点间还有4个点未画出,打点计时器所用电源的频率是f=50Hz.各计数点间的时间间隔T=0.1s;
根据匀变速直线运动的推论公式△x=xMxn=(mn)aT2得
小车加速度的公式是a=,代入数据得a=0.20m/s2;
根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,得:vD=,
代入数据得:vD=0.27m/s;
(2)根据速度数据在坐标系内描出对应点,然后根据描出的点作出图象如图所示:
(3)据vt图象中,图线的斜率表示加速度的大小,则加速度:a=△v/△t=(0.290.21)/0.4m/s2=0.20m/s2;由图可知,计数点O的瞬时速度为0.19m/s;
【题目】某同学用如图1所示的实验装置研究小车在斜面上的运动.实验步骤如下:
a.安装好实验器材.
b.接通电源后,让拖着纸带的小车沿斜面向下运动,打印出一条点迹清晰的纸带.舍去开始密集的点迹,从便于测量的点O开始.每两个打点间隔取一个计数点,如图2中0,1,2, ,6点所示
c.测量1、2、3 6计数点到0计数点的距离,分别记作:S1、S2、S3S6.
d.通过测量和计算,该同学判断出小车沿平板做匀变速直线运动.
e.分别计算出S1、S2、S3S6与对应时间的比值、、、.以为纵坐标、t为横坐标,标出与对应时间t的坐标点,画出﹣t图线.
结合上述实验步骤,请你完成下列任务:
(1)实验中,除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、平板、铁架台、导线及开关外,在下列的仪器和器材中,必须使用的有 和 .(填选项代号)
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 |
E.天平
F.重锤
(2)将最小刻度为1mm的刻度尺的0刻线与0计数点对齐,0、1、2、5计数点所在位置如图2所示,则S2= cm,S5= cm.
(3)该同学在图3中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标,请你在该图中标出与2、5两个计数点对应的坐标点,并画出﹣t.
(4)根据﹣t图线判断,小车在斜面上运动的加速度a= m/s2.