题目内容

某同学在“研究匀变速直线运动”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下图所示上,每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.10s

(1)请通过计算,在下表空格内填入合适的数据.(计算结果保留三位有效数字);
计数点 B C D E F
各计数点的速度/(m?s-1 0.400 0.479 0.560 0.721
(2)根据表中数据,在所给的坐标系中作出v-t图象(以计数点A为计时起点);

(3)根据(2)问中画出的v-t图线,求出小车运动的加速度大小为
0.80
0.80
m/s2.(结果保留2位有效数字)
分析:(1)根据在匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度可以求出各点的瞬时速度;
(2)利用描点法可以求出画出其速度-时间图象;
(3)根据速度-时间图象的物理意义可知,其斜率表示加速度的大小.
解答:解:(1)因为每相邻两计数点间还有4个打点,所以相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s.
利用匀变速直线运动的推论得:
vE=
xDF
2T
=
(5.99+6.80)cm
2×0.1s
=0.640m/s

故答案见下表:
计数点 B C D E F
各计数点的速度/(m?s-1 0.400 0.479 0.560 0.640 0.721
(2)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,如下所示:

(3)根据v-t图象求出图形的斜率k,
所以小车加速度a=k=0.80m/s2.(保留2位有效数字)(答案在0.75~0.85之间的都对).
点评:熟练应用匀变速直线运动规律和推论解决实验问题,在计算中要注意单位的换算和有效数字的保留.
练习册系列答案
相关题目
实验题
(1)电火花计时器使用交流电源,电压为220V.当电源的频率为50Hz时,打点计时器每隔
0.02
0.02
s打一个点,当交流电的频率为40Hz时,仍按50Hz计算,则测量的速度的数值比真实的速度数值
偏大
偏大
(选填“偏大”、“偏小”或“不变”).
(2)如图1所示,一个小球从D点竖直上抛到最高点A的频闪照片,不计空气阻力,则小球在D、B两点的速度之比vD:vB=
3:1
3:1
,B到 A的距离和D到B的距离之比xBA:xDB=
1:8
1:8

(3)如图2所示,某同学在“研究匀变速直线运动”实验中,由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔为T,测得相邻两点距离分别为S1、S2、S3、S4、S5、S6,如图2所示.

用测得的物理量表示,A点处的瞬时速度大小v=
s3+s4
2T
s3+s4
2T
,加速度的大小a=
(s6+s5+s4)-(s3+s2+s1)
9T2
(s6+s5+s4)-(s3+s2+s1)
9T2

(4)某实验小组用如图3所示的实验装置,探究弹力和弹簧伸长的关系.实验主要操作步骤如下:先将待测弹簧的一端固定在铁架台上,然后将刻度尺竖直放在弹簧一侧,并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上.当弹簧自然下垂时,读取指针指示的刻度数值L0;当弹簧下端挂一个50g的钩码,读取指针指示的刻度数值L1;弹簧下端挂两个50g的钩码,读取指针指示的刻度数值L2;…;挂6个50g的钩码时,读取指针指示的刻度数值L6.他们采用图象法处理实验数据:以刻度尺读数L为横坐标,以所挂钩码质量m为纵坐标,所画图象如图4所示.根据该图象可知,实验小组采用的弹簧的劲度系数为k=
5.44
5.44
N/m;(结果保留3位数字)

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