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精英家教网某校学习兴趣小组在研究“探索小车速度随时间变化的规律”的实验，图是某次实验得出的纸带，所用电源的频率为50Hz，舍去前面比较密集的点，从0点开始，每5个连续点取1个计数点，标以1、2、3…．各计数点与0计数点之间的距离依次为d1=3cm，d2=7.5cm，d3=13.5cm，则（1）物体做
 
的运动，理由是
 
；
（2）物体通过1计数点的速度v1=
 
m/s；
（3）物体运动的加速度为a=
 
m/s2．
分析：（1）（3）在匀变速直线运动中，连续相等时间内的位移差为常数即△x=aT2，据此可以判断物体是否做匀变速直线运动以及求出物体的加速度；
（2）根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度可以求出某点的瞬时速度．
解答：解：（1）由题意可知，计数点0与1之间的距离x1=3cm，1与2之间的距离x2=d2-d1=4.5cm；2与3之间的距离为x3=d3-d2=6cm；由此可知△x=1.5cm为常数，因此该直线运动为匀变速直线运动．
故答案为：匀加速直线，△s=常数．
（2）匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度可以求出某点的瞬时速度，因此有：
v1=
d2
2T
=0.375m/s
故答案为：0.375m/s．
（3）在匀变速直线运动中，连续相等时间内的位移差为常数即△x=aT2，将T=0.1s和△x=1.5cm带入解得a=1.5m/s2．
故答案为：1.5．
点评：明确实验原理是解决实验问题的关键，同时要加强匀变速直线运动规律等物理知识在实验中的应用．
练习册系列答案
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（1）某校学习兴趣小组在研究“探索小车速度随时间变化的规律”的实验，图1是某次实验得出的纸带，所用电源的频率为
50HZ，舍去前面比较密集的点，从0点开始，每5个连续点取1个计数点，标以1、2、3…．各计数点与0计数点之间的距离依次为
d1=3cm，d2=7.5cm，d3=13.5cm，则：
（1）物体做
匀加速直线
匀加速直线
的运动，理由是
相邻的时间间隔位移之差相等
相邻的时间间隔位移之差相等
；
（2）物体通过1计数点的速度υ1=
0.375
0.375
m/s；
（3）物体运动的加速度为a=
1.5
1.5
m/s2．

（2）某同学设计了一个探究加速度与物体所  受合外力F及质量M的关系实验．图2为实验装置简图，A为小车，B为打点计时器，C为装有砂的砂桶（总质量为m），D为一端带有定滑轮的长木板．
①若保持砂和砂桶质量m不变，改变小车质量M，分别得到小车加速度a与质量M及对应的
1
M
数据如表1所示．
表1
次数 1 2 3 4 5
小车加速度a/（m?s-2） 1.98 1.48 1.00 0.67 0.50
小车质量M/kg 0.25 0.33 0.50 0.75 1.00
质量倒数
1
M
/kg-1		 4.00 3.00 2.00 1.33 1.00
根据表1数据，为直观反映F不变时a与M的关系，请在图3所示的方格坐标纸中选择恰当的物理量建立坐标系，并作出图线．
从图线中得到F不变时，小车加速度a与质量M之间存在的关系是
a与M成反比
a与M成反比
．
②某同学在探究a与F的关系时，把砂和砂桶的总重力当作  小车的合外力F，作出a-F图线如图4所示，试分析图线不过原点的原因是
平衡摩擦力时木板倾角太大
平衡摩擦力时木板倾角太大
，图线上部弯曲的原因是
没有满足砂和砂桶的总质量远小于小车质量M
没有满足砂和砂桶的总质量远小于小车质量M
．
③在这个实验中，为了探究两个物理量之间的关系，要保持第三个物理量不变，这种探究方法叫做
控制变量
控制变量
 法．

（1）某校学习兴趣小组在研究“探索小车速度随时间变化的规律”的实验，图是某次实验得出的纸带，所用电源的频率为50HZ，舍去前面比较密集的点，从0点开始，每5个连续点取1个计数点，标以1、2、3…．各计数点与0计数点之间的距离依次为d1=3cm，d2=7.5cm，d3=13.5cm，则①物体做
匀加速直线
匀加速直线
的运动，理由是
△s=常数
△s=常数
；②物体通过1计数点的速度v1=
0.375
0.375
m/s；③物体运动的加速度为a=
1.5
1.5
m/s2．
（2）在根据图2装置在进行验证牛顿第二定律的实验中，备有下列器材：
A、电磁打点计时器；B、天平；C、秒表；D、220V交流电源；E、电池；F、学生电源；G、纸带；H、细绳、砝码、实验小车；I、长木板（一端带定滑轮）；J、毫米刻度尺；
①实验中应选用的器材有：
A、B、F、G、H、I、J
A、B、F、G、H、I、J

实验的研究对象是
实验小车
实验小车

②本实验分两大步骤进行：
第一步：
第一步：研究a与F的关系（m一定）
第一步：研究a与F的关系（m一定）
；
第二步：
第二步：研究a与m的关系（F一定）
第二步：研究a与m的关系（F一定）

③某同学在做“验证牛顿第二定律”的实验时，不慎将已平衡好摩擦力的长木板下面垫的小木片向远离定滑轮端移动一段距离而没有发现，那么描绘出来的a-F图象应是下图中的哪一个？
B
B

A、B、C、D、
（1）某校学习兴趣小组在研究“探索小车速度随时间变化的规律”的实验，图（1）是某次实验得出的纸带，所用电源的频率为50HZ，舍去前面比较密集的点，从0点开始，每5个连续点取1个计数点，标以1、2、3…．各计数点与0计数点之间的距离依次为d1=3cm，d2=7.5cm，d3=13.5cm，则物体通过1计数点的速度v1=
0.375
0.375
m/s；

（2）物体运动的加速度为a=
1.5
1.5
m/s2．
（3）有一根细长而均匀的金属管线样品，横截面如图（2）所示．此金属管线长约30Cm，电阻约10Ω．已知这种金属的电阻率为ρ，因管内中空部分截面积形状不规则，无法直接测量，请你设计一个实验方案，测量中空部分的截面积S0，现有如下器材可选：
A．毫米刻度尺B．螺旋测微器
c．电流表Al（600mA，约1.0Ω）
D．电流表A2（3A，约0.1Ω）
E．电压表V（3V，6KΩ）
F．滑动变阻器R1（2KΩ，O．5A）
G．滑动变阻器R2（10Ω，2A）
H．蓄电池E（6V，O．05Ω ）
I．开关一个，带夹子的导线若干
①上列器材中，应选用的器材有
ABCEGHI
ABCEGHI
（只填代号字母）．
②在如图（3）方框中画出你所设计的电路图，并把如图（4）的实物连成实际测量电路，要求尽可能测出多组有关数值．
③实验中要测量的物理量有：
截面边长a、金属管线长度L、电压表示数U
截面边长a、金属管线长度L、电压表示数U
，计算金属管线内部空问截面积S0的表达式为：S0=
a2-
ρIL
U
a2-
ρIL
U
．

（1）（6分）某校学习兴趣小组在研究“探索小车速度随时间变化的规律”的实验，图是某次实验得出的纸带，所用电源的频率为50HZ，舍去前面比较密集的点，从0点开始，每5个连续点取1个计数点，标以1、2、3……。各计数点与0计数点之间的距离依次为d1=3cm，d2=7.5cm，d3=13.5cm，则①物体做        的运动，②物体通过1计数点的速度1=      m/s；③物体运动的加速度为a =          m/s2.

（2）(6分)在验证“互成角度的两个力的合成”的实验中，某  小组得出如图所示的图（F与AO共线），图中         是F1与F2合成的理论值；      是F1与F2合成的实际值，在实验中如果将两个细绳套换成两根橡皮条，那么实验结果是否变化？

答：         （填“变”或“不变”）。

   （3）(10分)某同学设计了一个探究加速度与物体所  受合外力F及质量M的关系实验。图为实验装置简图，A为小车，B为打点计时器，C为装有砂的砂桶（总质量为m），D为一端带有定滑轮的长木板。

①若保持砂和砂桶质量m不变，改变小车质量M，分别得到小车加速度a与质量M及对应的数据如表1所示。

         表1

次数

1

2

3

4

5

小车加速度a/(m•s-2)

1.98

1.48

1.00

0.67

0.50

小车质量M/kg

0.25

0.33

0.50

0.75

1.00

质量倒数/kg-1

4.00

3.00

2.00

1.33

1.00

 

 

 

 

 

 

根据表1数据，为直观反映F不变时a与M的关系，请在图所示的方格坐标纸中选择恰当的物理量建立坐标系，并作出图线。从图线中得到F不变时，小车加速度a与质量M之间存在的关系是              。

②某同学在探究a与F的关系时，把砂和砂桶的总重力当作  小车的合外力F，作出a－F图线如图所示，试分析图线不过原点的原因是          。

③在这个实验中，为了探究两个物理量之间的关系，要保持第三个物理量不变，这种探究方法叫做

                 法。

 

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