题目内容
20.某同学用打点计时器测做匀加速直线运动的物体的加速度,电源频率f=50Hz,在纸带上打出的点中,选出零点,每隔4个点取1个计数点,因保存不当,纸带被污染,如图所示,A、B、C、D是依次排列的4个计数点,但仅能读出其中3个计数点到零点的距离:xA=16.6mm,xB=126.5mm,xD=624.5mm若无法再做实验,可由以上信息推知:(1)打点计时器使用的电源是电源交流(填“交流”或“直流”),其中电火花计时器的工作电压为V,若电源频率为50Hz,这两种打点计时器都是每隔0.02s打一次点.
(2)打C点时物体的速度大小为2.5m/s(取2位有效数字)
(3)物体的加速度大小为$\frac{(2{x}_{A}^{\;}+{x}_{D}^{\;}-3{x}_{B}^{\;})}{75}{f}_{\;}^{2}$(用xA、xB、xD和f表示)
分析 根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,求出C点的速度,根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出加速度.
解答 解:(1)打点计时器使用的电源是交流电源,若电源频率为50Hz,这两种打点计时器都是每隔0.02s打一次点.
(2)打点计时器打出的纸带每隔4个点选择一个计数点,则相邻两计数点的时间间隔为T=0.1s.
根据间的平均速度等于点的速度得vc=$\frac{{x}_{BD}^{\;}}{2T}=\frac{0.6245-0.1265}{0.2}m/s$
(3)匀加速运动的位移特征是相邻的相等时间间隔内的位移以aT2均匀增大,即△x=aT2,所以有:
xBC=xAB+aT2,xCD=xBC+aT2=xAB+2aT2,xBD=2xAB+3aT2,
所以物体的加速度大小a=$\frac{{x}_{BD}^{\;}-2{x}_{AB}^{\;}}{3{T}_{\;}^{2}}$=$\frac{(2{x}_{A}^{\;}+{x}_{D}^{\;}-3{x}_{B}^{\;})}{75}{f}_{\;}^{2}$.
故答案为:(1)交流 0.02
(2)2.5
(3)$\frac{(2{x}_{A}^{\;}+{x}_{D}^{\;}-3{x}_{B}^{\;})}{75}{f}_{\;}^{2}$
点评 要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用.
练习册系列答案
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10.
如图所示,平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度,两极板与一直流电源相连.若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器,则在此过程中,该粒子( )
| A. | 所受重力与电场力不平衡 | B. | 电势能逐渐增加 | ||
| C. | 动能逐渐增加 | D. | 做匀变速直线运动 |
11.
如图所示,一光滑斜面固定在地面上,重力为G的物体在一水平推力F的作用下处于静止状态.若斜面的倾角为θ,则( )
| A. | F=Gcos θ | B. | F=Gsin θ | ||
| C. | 物体对斜面的压力N=$\frac{G}{cosθ}$ | D. | 物体对斜面的压力N=Gcos θ |
8.某马戏团演员做滑杆表演.已知竖直滑杆上端固定,下端悬空,滑杆的重力为200N.在杆的顶部装有一拉力传感器,可以显示杆顶端所受拉力的大小.已知演员在滑杆上做完动作之后,先在杆上静止了0.5s,然后沿杆下滑,3.5s末刚好滑到杆底端,并且速度恰好为零.整个过程中演员的v-t图象和传感器显示的拉力随时间的变化情况如图所示,g取10m/s2.则下列说法正确的是( )

| A. | 演员的体重为800N | B. | 演员在第1s内一直处于超重状态 | ||
| C. | 滑杆所受的最小拉力为600N | D. | 滑杆所受的最大拉力为890N |
15.重为100N的物体,在水平面上向左运动,它与地面间的滑动摩擦系数为0.2,若物体同时还受到一个大小10N,方向向右的水平力作用,则在运动中物体受到的摩擦力大小和方向( )
| A. | 100N方向向左 | B. | 10N方向向右 | C. | 20N方向向左 | D. | 20N方向向右 |
5.下列关于力的说法中正确的是( )
| A. | 力能离开物体而独立存在 | |
| B. | 只有接触物体之间才可能有相互作用力 | |
| C. | 把地球上的物体移动到月球上,物体的质量和所受重力变小 | |
| D. | 物体的重心不一定在物体上 |