题目内容

7.某同学在做“研究匀变速直线运动”实验时得到如图所示的纸带,设O点是计数的起始点,两相邻计数点之间的时间间隔为0.1s,则打计数点1时物体的瞬时速度为v1=0.47m/s,打计数点3时物体的瞬时速度为v3=0.67m/s,则根据这两点的速度可得物体的加速度a=1m/s2

分析 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,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1、3点时小车的瞬时速度大小.

解答 解: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,
v1=$\frac{{x}_{02}}{{t}_{02}}$=$\frac{0.094}{0.2}$=0.47m/s,
v3=$\frac{{x}_{24}}{{t}_{24}}$=$\frac{0.228-0.094}{0.2}$=0.67m/s,
设0到1之间的距离为x1,以后各段分别为x2、x3、x4,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:
x3-x1=2a1T2 
x4-x2=2a2T2 
为了更加准确的求解加速度,我们对二个加速度取平均值,得:
a=$\frac{1}{2}$(a1+a2)=$\frac{{x}_{24}-{x}_{02}}{4{T}^{2}}$=$\frac{0.228-0.094-0.094}{4×0.{1}^{2}}$=1m/s2
故答案为:0.47,0.67,1.

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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18.某实验小组用如图甲所示的电路测量一节蓄电池的电动势(约2V)和内阻,考虑蓄电池的内阻很小,电路中使用了一个保护电阻R0,除蓄电池、滑动变阻器R、开关、导线外,实验室中可供选用的器材还有:
A.电流表(量程3A,内阻约0.1Ω)
B.电压表(量程3V,内阻3kΩ)
C.电压表(量程1.8V,内阻1.8kΩ)
D.定值电阻(阻值1Ω,额定功率5W)
E.定值电阻(阻值5Ω,额定功率10W)

(1)实验时,电压表应该选用B,保护电阻应该选用D.(填器材前字母序号)
(2)在实验室进行仪器检查时发现电流表已经损坏不能用了,则下列实验改进方案中理论上可行的有ACD.
A.在缺少电流表的情况下,把滑动变阻器更换成电阻箱,来测蓄电池的电动势和内阻
B.按照实验电路图,在缺少电流表的情况下只依靠滑动变阻器调节,从而测出蓄电池的电动势和内阻
C.在缺少电流表的情况下,去掉滑动变阻器,只依靠更换保护电阻,测出两组数据,列式并联立求解蓄电池的电动势和内阻
D.在缺少电流表的情况下,用未使用的电压表与保护电阻并联,调节滑动变阻器测出多组数据,作图象求出蓄电池的电动势和内阻
(3)该实验小组经过讨论后,按照改进的电路图乙进行实验,调整滑动变阻器测得了5组两电压表的数据如表.
 电压表V1读数U1(V) 1.88 1.92 1.94 1.98 2.00
 电压表V2读数U2(V) 1.72 1.25 1.00 0.60 0.34
请在图丙中作出蓄电池的路端电压U1随保护电阻R0两端的电压U2变化的图象,并根据图象得出蓄电池的电动势E=2.05V,内阻r=0.10Ω.

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