题目内容

14.如图所示是一位同学用手拉动纸带通过电磁打点计时器打出的一条纸带,在纸带旁边附着一把毫米刻度尺,电磁打点计时器每隔0.02s打一个点.根据纸带上点的排列情况可判定,手拉动纸带时,手的运动速度怎样变化:先变大后变小;由A到C这段距离内手运动的平均速度为0.175m/s,打C点时手拉动纸带的速度约为0.40m/s.

分析 根据相等时间内的位移变化判断纸带的运动规律,根据AC段的距离,结合运动的时间求出平均速度的大小.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.

解答 解:纸带在相等时间内的位移不是均匀的,可知手拉动纸带做变速直线运动.根据位移的变化可知,速度应是先变大再变小的;
A到C这段距离为:x=2.10cm=0.021m
则平均速度为:$\overline{{v}_{1}}$=$\frac{0.021}{0.02×6}$=0.175m/s.
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得:
C点的速度等于13间的平均速度,由图可知,x01=1.30cm=0.0130m; x03=2.90cm=0.0290m;
vC=$\frac{(0.0290-0.0130)}{0.02×2}$=0.40m/s
故答案为:先变大后变小 0.175 0.40

点评 本题考查打点计时器打出的纸带的处理方法,要注意掌握通过纸带分析时间和位移的方法,同时能求解平均速度和用平均速度表示各点的瞬时速度.

练习册系列答案
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2.某课外小组在参观工厂时,看到一丢弃不同的电池,同学们想用物理上学到的知识来测定这个电池的电动势和内阻,已知这个电池的电动势约为11~13V,内阻小于3Ω,由于直流电压表量程只有3V,需要将这只电压表通过连接一固定电阻(用电阻箱代替),改装为量程为15V的电压表,然后再用伏安法测电池的电动势和内阻,以下是他们的实验操作过程:

(1)把电压表量程扩大,实验电路图如图甲所示,实验步骤如下,完成填空:
第一步:按电路图连接实物
第二步:把滑动变阻器滑片移到最右端,把电阻箱阻值调到零
第三步:闭合开关,把滑动变阻器滑片调到适当位置,使电压表读数为3V
第四步:把电阻箱阻值调到适当值,使电压表读数为0.6V
第五步:不再改变电阻箱阻值,保持电压表和电阻箱串联,撤去其他线路,即得量程为15V的电压表
(2)实验可供选择的器材有:
A.电压表(量程为3V,内阻约为2kΩ)
B.电流表(量程为3A,内阻约为0.1A)
C.电阻箱(阻值范围0~9999Ω)
D.电阻箱(阻值范围0~999Ω)
E.滑动变阻器(阻值为0~20Ω,额定电流2A)
F.滑动变阻器(阻值为0~20kΩ)
回答:电阻箱应选C,滑动变阻器应选E.
(3)用该扩大了量程的电压表(电压表的表盘没变),测电池电动势E和内阻r,实验电路如图乙所示,得到多组电压U和电流I的值,并作出U-I图线如图丙所示,可知电池的电动势为11.5V,内阻为2.5Ω.

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