题目内容

在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，打点计时器使用的交流电的频率为50Hz，记录小车运动的纸带如图所示，在纸带上选取0,1,2,3,4,5共6个计数点，相邻两计数点之间还有四个点未画出．纸带旁并排放着最小分度为mm的刻度尺，计算小车通过计数点“2”的瞬时速度为v2＝_____ m/s，v4＝_____m/s，小车的加速度是a＝____ m/s2.(保留两位有效数字)
v2＝0.21m/s，v4＝0.33m/s， a＝0.60m/s2.

试题分析：据题意，已知打点计时器工作频率为50Hz，则打点周期为0.02s，相邻计数点间还有四个点未画出，则计数点之间的时间为T=0.1s，计数点2的瞬时速度为：，计数点4的瞬时速度为：；小车的加速度为：。
练习册系列答案
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对电磁打点计时器和电火花计时器的有关说法中，正确的是
A．电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电
B．两种打点计时器的打点频率与交流电源的频率一样
C．电火花计时器在纸带上打点是靠振针和复写纸
D．电磁打点计时器在纸带上打点是靠电火花和墨粉
甲乙两位同学利用穿过打点计时器的纸带来记录小车的运动，计时器所用电源的频率为50Hz。
（1）实验后，甲同学选择了一条较为理想的纸带，测量数据后，通过计算得到了小车运动过程中各计时时刻的速度如表格所示。
位置编号
0
1
2
3
4
5
时间：t/s
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
速度：v/m·s-1
0.42
0.67
0.92
1.16
1.42
1.76
分析表中数据，在误差允许的范围内，小车做______________运动；由于此次实验的原始纸带没有保存，该同学想估算小车从位置0到位置5的位移，其估计算方法如下：x＝（0.42×0.1＋0.67×0.1＋0.92×0.1＋1.16×0.1＋1.42×0.1）m，那么，该同学得到的位移_________ （选填“大于”、“等于”或“小于”）实际位移。
（2）乙同学的纸带如下图，按时间顺序取0、1、2、3、4、5、6七个计数点，每相邻的两计数点间都有四个点未画出。用刻度尺量出1、2、3、4、5、6点到0点的距离如图所示（单位：cm）。由纸带数据计算可得计数点3所代表时刻的瞬时速度大小v3＝____________m/s，小车的加速度大小a＝____________m/s2。（本小题结果保留2位有效数字）
在“验证牛顿运动定律”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，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出．
     
(1)当M与m的大小关系满足________时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力．
(2)一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图象法处理数据．为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系，应该做a与________的图象．
(3)如图(a)，甲同学根据测量数据做出的a－F图线，说明实验存在的问题是________．
(4)乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的a－F图线，如图(b)所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同          .
(10分)在科学探究活动中，对实验数据进行分析归纳得出结论是非常重要的环节，下面的表格中的数据是某同学在物体作直线运动过程中测得的位移s和时间t的数据记录。
物体运动的起止点
所测的物理量
1
2
3
4
5
A→B
时间t(s)
0.89
1.24
1.52
1.76
1.97
位移s(m)
0.25
0.50
0.75
1.00
1.25
⑴请你在下列甲图的网格中作s-t图象；

⑵该同学猜想图线接近于二次函数的图象，为了验证这个猜想，请你通过转换变量在乙图的网格中作相应的图象；
⑶通过上述处理，你认为物体从A→B的过程中，s随t变化的规律是：               (用s、t表示，涉及数字，计算结果保留2位有效数字)。
在《研究匀变速直线运动》的实验中，得到一条理想纸带，如图所示。按打点先后依次在纸带上选择了标为0～5的6个记数点，相邻两个记数点间还有四个点没有画出。纸带旁并排放着带有最小刻度为毫米的刻度尺(图中只0、2、4点位置可读数)，由此计算出小车运动的加速度是       __m/s2(取向右为正方向)，打记数点5时小车的速度大小是     m/s。(结果均保留二位有效数字)
某同学用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的频率为50Hz交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。则：（1）该同学进行正确测量后挑选出一条点迹清晰的纸带进行测量分析。如图所示．其中O点为起始点，A、B、C、D、E、F为六个计数点。根据以上数据，当打B点时重锤的速度_________m/s，计算出该对应的V2/2="_______" m2/s2，gh=_______m2/s2，可认为在误差范围内存在关系式_________                _，即可验证机械能守恒定律。（g="9.8" m/s2）


（2）该同学继续根据纸带算出各点的速度V，量出下落距离h，并以V2/2为纵轴、以h为横轴画出的图象，应是图中的_______。

（3）他进一步分析，发现本实验存在较大误差。为此设计出用如图所示的 实验装置来验证机械能守恒定律。通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落，下落过程中经过光电门B时，通过与之相连的毫秒计时器（图中未画出）记录挡光时间t，用毫米刻度尺测出AB之间的距离h，用游标卡尺测得小铁球的直径d。重力加速度为g。实验前应调整光电门位置使小球下落过程中球心通过光电门中的激光束。小铁球通过光电门时的瞬时速度  V=           。如果d、t、h、g存在关系式                             ，也可验证机械能守恒定律。
（4）比较两个方案，改进后的方案相比原方案的最主要的优点是：                    。
某实验小组利用如图所示的装置进行“探究加速度与合外力的关系”的实验。

（1）在实验中必须平衡摩擦力， 以小车所受重力的下滑力平衡摩擦力，当小车做             (1分)运动时，摩擦力恰好被平衡
（2）为了减小误差，在平衡摩擦力后，每次实验必须通过改变钩码的个数来改变小车所受合外力，获取多组数据。若小车质量为400g，实验中每次所用的钩码总质量范围应选       （1分）组会比较合理。（填选项前的字母）
A．10g～40g      B．200g～400g       C．1000g～2000g
（3）实验中打点计时器所使用的是        （交流、直流）电源 频率为50Hz，图中给出的是实验中获取的纸带的一部分：1、2、3、4、5是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点未标出每两个计数点间的时间间隔是       s，由该纸带可求得小车的加速度=      m/s2。（前两空各1分，最后一空2分）
在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中，用打点计时器记录纸带运动的时间．计时器所用电源的频率为50Hz，下图为一次实验得到的一条纸带，纸带上每相邻的两计数点间都有四个点未画出，按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个计数点，用米尺量出1、2、3、4、5点到0点的距离如图所示（单位：cm；保留三位有效数字）．

由纸带数据计算可得计数点4瞬时速度大小v4＝________m/s，小车的加速度大小a＝________ m/s2．

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