题目内容

9.某同学得到如图所示的纸带.已知打点计时器电源频率为50Hz,A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点,D点非常模糊,辨识不清,由剩余数据可算出打点计时器打B点时,小车的速度v=0.53m/s,小车的加速度a=3.8m/s2(保留两位有效数字).

分析 根据毫米刻度尺读出两相邻计数点的距离.
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B点时小车的瞬时速度大小.

解答 解:由图可知,A、B、C、E、F、G六点对应的刻度分别是0、0.88 cm、2.10 cm、4.70 cm、6.23cm、8.00 cm,
则SAC=2.10 cm,SCE=2.60cm,SEG=3.30 cm,
纸带上两相邻计数点的时间间隔是0.02s,
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B点时小车的瞬时速度大小.
vB=$\frac{{x}_{AC}}{2T}$=$\frac{2.10×1{0}^{-2}}{2×0.02}$ m/s=0.53 m/s;
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:a=$\frac{{x}_{EG}-{x}_{AC}}{2(2T)^{2}}$=$\frac{3.30-2.10}{2(2×0.02)^{2}}×1{0}^{-2}$ m/s2=3.8 m/s2
故答案为:0.53; 3.8(3.6-3.9).

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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14.某实验小组利用如图1所示的实验装置测量小滑车和木板之间的动摩擦因数.主要实验步骤如下:

i.将带滑轮的长木板固定在水平桌面上,按图连接实验装置,小滑车置于打点计时器附近,牵引端只挂一个钩码.
ii.接通电源,由静止释放小滑车,小滑车运动至木板左端附近时制动小滑车,关闭电源,取下纸带,计算加速度a1
iii.依次从小滑车上取下第一个、第二个、第三个…钩码挂在牵引端,重复步骤 ii,分别计算加速度a2、a3、a4
iv.在a-m坐标系中描点,用直线拟合,计算动摩擦因数(m为牵引端钩码总质量,每个钩码质量均为m0).
请回答下列问题:
(1)关于实验原理及操作,下列说法正确的是B;
A.实验中必须平衡摩擦力
B.滑轮与小滑车间的细绳应与木板平行
C.必须保证牵引端钩码的总质量远小于小滑车和车上钩码的总质量
D.还需要测得小滑车的质量
(2)某条纸带测量数据如图2所示,A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出.量出相邻的计数点之间的距离分别为AB=4.22cm、BC=4.65cm、CD=5.08cm、DE=5.49cm、EF=5.91cm、FG=6.34cm.已知打点计时器的工作频率为50Hz,则小滑车的加速度值为a=0.42m/s2(结果保留2位有效数字);
(3)测得a-m图线在a轴上的截距为b,已知重力加速度为g,则小滑车与木板间的动摩擦因数表达式为$-\frac{b}{g}$.

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