题目内容
19.在探究小车速度随时间变化规律的实验中.(1)电磁打点计时器是一种使用交流(填“交流”或“直流”)电源的仪器.当所接电源频率是50Hz时,它每隔0.02s打一次点.
(2)接通电源与释放纸带,让纸带(随小车)开始运动,操作正确的是A
A.先接通电源,后释放纸带
B.先释放纸带,后接通电源
C.释放纸带的同时接通电源
D.先接通电源或先释放纸带都可以
(3)如图所示为某次小车实验时打出的纸带,打点计时器每隔0.02s打一个点,图中O点为第一个点,A、B、C、D为每隔4点选定的计数点.根据图中标出的数据,纸带在B、D间的平均速度为100cm/s,打B点时纸带的瞬时速度为85 cm/s,小车运动的加速度是1.5m/s2.
分析 (1、2)解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项.
(3)根据位移和时间求出BD间的平均速度,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B点的速度,根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出小车运动的加速度.
解答 解:(1)电磁打点计时器是使用交流电源的计时仪器,当电源的频率为50Hz时,它每隔0.02s打一次点.
(2)为了有效得用纸带,在使用打点计时器时应先接通电源,再释放纸带,故A正确,BC错误;
(3)因为每隔4个点选定一个计数点,可知相邻计数点间的时间间隔T=0.02×5s=0.1s,
BD间的平均速度为:$\overline{v}$=$\frac{{x}_{BD}}{2T}$=$\frac{43.25-23.25}{0.2}$=100.00cm/s.
B点的瞬时速度为:vB=$\frac{{x}_{AC}}{2T}$=$\frac{32.50-15.50}{0.2}$=85.00cm/s.
因为xAB=7.75cm=0.0775m,xBC=9.25cm=0.0925m,xCD=10.75cm=0.1075m,可知连续相等时间内的位移之差△x=1.50cm=0.0150m,
根据△x=aT2得加速度为:a=$\frac{△x}{{T}^{2}}$=$\frac{0.0150}{0.01}$=1.5m/s2;
故答案为:(1)交流,0.02;(2)A;(3)100; 85;1.5.
点评 解决本题的关键掌握纸带的处理方法,会根据纸带求解瞬时速度和加速度,主要是匀变速直线运动推论的运用,明确逐差法的正确应用是求解加速度的关键,同时在计算中要注意单位的换算.
练习册系列答案
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9.
如图所示,足够长的平行光滑金属导轨平面与水平面成θ角(0<θ<90°).其中MN与PQ平行且间距为L,导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直.质量为m金属棒ab由静止开始沿导棒下滑,并与两导轨始终垂直且良好接触.ab棒与导轨电阻不计,接入电路的电阻为R,当b棒下滑距离S时,棒的速度大小为v,根据以上条件可以求出这一过程中( )
| A. | 电阻R的焦耳热QR=mgsinθ-$\frac{1}{2}$mv2 | B. | 通过电阻R的电荷量q=$\frac{BLS}{R}$ | ||
| C. | 下滑时间t=$\frac{2s}{v}$ | D. | 流过R的电流I=$\frac{BLv}{2R}$ |
10.
如图所示,空间存在一匀强电场,其方向与水平方向间的夹角为30°,A、B与电场垂直,一质量为m,电荷量为q的带正电小球以初速度v0从A点水平向右抛出,经过时间t小球最终落在C点,速度大小仍是v0,且AB=BC,则下列说法中正确的是( )
| A. | 电场方向沿电场线斜向上 | B. | 电场强度大小为E=$\frac{mg}{q}$ | ||
| C. | 此过程增加的电势能等于$\frac{m{g}^{2}{t}^{2}}{2}$ | D. | 小球下落高度$\frac{3g{t}^{2}}{4}$ |
7.汽车以v匀速行驶了全程的一半,然后以$\frac{v}{2}$行驶了另一半,则全程的平均速度为( )
| A. | $\frac{v}{3}$ | B. | $\frac{v}{2}$ | C. | $\frac{2v}{3}$ | D. | $\frac{3v}{2}$ |
4.
如图所示,两个长方体A、B叠放在水平地面上,现同时用F1=3N和F2=4N的水平拉力拉A、B,A、B均保持静止、B对A的静摩擦力用Ff1表示,地面对B的静摩擦力用Ff2表示,则( )
| A. | Ffl=0 | B. | Ffl=3N | C. | Ff2=4N | D. | Ff2=7N |
11.
如图所示,在点电荷Q产生的电场中,试探电荷q只在电场力作用下沿椭圆轨道运动.已知Q位于椭圆轨道的一个焦点上,则关于试探电荷q的说法正确的是( )
| A. | 从M点运动到N点的过程中电势能增加 | |
| B. | 从M点运动到N点的过程中动能增加 | |
| C. | q在M点的加速度比N点的加速度大 | |
| D. | 从M点运动到N点,电势能与动能之和不变 |
8.
把质量为m的小球(可看作质点)放在竖直的轻质弹簧上,并把小球向下按到A的位置(图甲),如图所示.迅速松手后,弹簧把小球弹起,球升至最高位置C点(图丙),途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态(图乙).已知AB的高度差为h1,BC的高度差为h2,通过AB和BC所用时间为t1和t2,重力加速度为g,不计空气阻力( )
| A. | 小球从A上升到B位置的过程中,动能一直增大 | |
| B. | 小球从A上升到C位置的过程中,机械能先增大后不变 | |
| C. | 小球在图甲中时,弹簧的弹性势能为mg(h1+h2) | |
| D. | 若h1等于h2,则一定有t1小于t2 |