题目内容
20.甲乙两同学做“探究小车速度随时间变化的规律”实验,甲同学写下如下实验步骤:A.在桌面上放好长木板,在无滑轮的一端固定电磁打点计时器,将纸带固定在小车上,并使纸带穿过电磁打点计时器的限位孔.
B.用细线的一端拴住小车,细线的另一端跨过木板上的定滑轮挂上钩码,将小车放在靠近电磁打点计时器一端的木板上.
C.用导线将电磁打点计时器接在6V直流电源上.
D.放开小车,让小车运动后再合上电键,使电磁打点计时器打点.
E.打开电键,取下纸带,测量和分析纸带.
(1)乙同学检查了甲同学拟定的实验步骤,发现有两处错误.请你代乙同学找出并纠正甲同学的错误:
错误1:电磁打点计时器不能接直流电源而应接6V交流电源;
错误2:应先合上电键再放开小车而不是先放开小车再合上电键.
(2)纠正错误后,两同学顺利得到了正确的纸带,如图所示,纸带上AA、B、C、D、E、F、G是7个计数点,每相邻2个计数点间还有4个点未画出.已知电磁打点计时器使用的电源频率为50Hz,用毫米刻度尺测量的数据已标记在图上,则小车运动的加速度为0.81m/s2;打点D时刻小车的速度为0.56m/s;(以上两空均保留两位有效数字)
分析 明确实验原理,知道打点计时器的使用方法;
根据匀变速直线运动中中间时刻的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上A点时小车的瞬时速度大小,根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小.
解答 解:(1)电磁打点计时器是根据交变电流的电流方向随时间迅速改变而工作的,故应该接交变电流;
为增加打点个数,应该先接通电源后释放小车;
(2)根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,
得:x4-x1=3a1T2
x5-x2=3a2T2
x6-x3=3a3T2
为了更加准确的求解加速度,我们对三个加速度取平均值
得:a=$\frac{1}{3}$(a1+a2+a3)
代入数据解得a=0.81m/s2.
根据匀变速直线运动中中间时刻的速度等于该过程中的平均速度,所以:
vD=$\frac{CE}{2T}$=$\frac{(5.20+5.99)×1{0}^{-2}}{0.1×2}$=0.56m/s;
故答案为:(1)电磁打点计时器不能接直流电源,而应该接6V交流电源,应先合上电键再放开小车,而不是先放开小车再合上电源,
(2)0.81;0.56;
点评 本题关键明确实验操作的步骤,知道用纸带求解速度和加速度的方法;并明确如何可以减小实验误差,同时在计算中要注意单位的换算.
练习册系列答案
相关题目
11.2015年9月20日晚,受沿线焚烧秸秆产生烟雾影响,宁洛高速公路安徽省蒙城段发生多起多地点车辆追尾事故.假设高速公路上相距100m的甲、乙两车在同一车道上以30m/s的速度同向匀速行驶,甲车在前,乙车在后,t=0时刻甲车遇紧急情况后,甲车的加速度随时间变化的图象和乙车的v-t图象如图所示,以两车运动的方向为正方向,则下面说法不正确的是( )

| A. | t=6s时两车的速度相等 | |
| B. | 在0~6s内两车位移之差的最小值为80m | |
| C. | 两车在0~9s内会相碰 | |
| D. | t=9s时两车相距55m |
8.
如图所示电路,电源电动势E=30V,电源内阻不计,电阻R1=5Ω,R3=10Ω,变阻器的最大电阻值R2=10Ω.当滑片P从a端向b端滑动过程中,电压表和电流表(均为理想电表)的读数变化情况是( )
| A. | 0~15V,2A~1.5A | B. | 0~30V,2A~1.5A | C. | 0~15V,2A~3.0A | D. | 0~30V,2A~3.0A |