题目内容

14.在“研究小车做匀变速直线运动的规律”的实验中,如图给出了从0点开始,每5个点取一个计数点的纸带,其中0、1、2、3、4、5、6为计数点.测得:S1=1.40cm,S2=1.90cm,S3=2.38cm,S4=2.88cm,S5=3.39cm,S6=3.87cm.

(1)关于实验以下说法错误的有CD
A.开始打点之前,小车应该靠近打点计时器
B.应该让细绳平行于木板
C.实验时应该先释放小车再打开电源打点
D.实验时木板不能一头高一头低,一定要保持水平
(2)在计时器打计数点3时,小车的速度为:V3=0.263 m/s
(3)用逐差法求小车运动的加速度,计算表达式为a=$\frac{({s}_{6}+{s}_{5}+{s}_{4})-({s}_{3}+{s}_{2}+{s}_{1})}{9{T}^{2}}$,代入数据可得a=0.496 m/s2(结果保留3位有效数字)

分析 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3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)在“研究小车做匀变速直线运动的规律”的实验中要注意:应该让细绳平行于木板,使绳子拉力沿板子方向;开始打点之前,小车应该靠近打点计时器,先开电源再释放小车,这样打出的纸带上的点迹较多,处理数据更准确;实验时打点计时器用的电源一定是交流电,因研究小车做匀变速直线运动的规律,则摩擦力可能平衡,也可能不平衡,故AB正确,CD错误,
本题选择错误的,故选:CD.
(2)由于每5个点取一个计数点,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s,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,
V3=$\frac{{s}_{3}+{s}_{4}}{2T}$=$\frac{0.0238+0.0288}{2×0.1}$m/s=0.263m/s
(3)根据匀变速直线运动的推论公式△s=aT2可以求出加速度的大小,
得:s4-s1=3a1T2 
s5-s2=3a2T2 
 s6-s3=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
即小车运动的加速度计算表达式为:
a=$\frac{({s}_{6}+{s}_{5}+{s}_{4})-({s}_{3}+{s}_{2}+{s}_{1})}{9{T}^{2}}$
解得:a=$\frac{(3.87+3.39+2.88-2.38-1.90-1.40)×1{0}^{-2}}{9×0.{1}^{2}}$m/s2=0.496m/s2
故答案为:(1)CD; (2)0.263;(3)$\frac{({s}_{6}+{s}_{5}+{s}_{4})-({s}_{3}+{s}_{2}+{s}_{1})}{9{T}^{2}}$;0.496.

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.

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