题目内容

16.某课外兴趣小组在探究小车的速度随时间变化规律的实验中,得到如图所示的实验纸带,实验中打点计时器交流电的频率为50Hz,纸带前面的几个点较模糊,因此从A点开始每打五个点取一个计数点,其中D对应速度vD=0.40 m/s,小车运动的加速度 a=0.75 m/s2.(保留两位小数)

分析 从A点开始每打五个点取一个计数点,所以每两个点间的时间间隔T为0.1s.
求某点的瞬时速度时等于这段时间内的平均速度,即可求解.
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:某点的瞬时速度时等于这段时间内的平均速度,点的对应速度为:
vD=$\frac{{x}_{CE}}{{t}_{CE}}$=$\frac{0.1450-0.0645}{2×0.1}$=0.40m/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为:
a=$\frac{{x}_{CE}-{x}_{AC}}{(2t)^{2}}$=$\frac{(0.145-0.0645)-(0.0645-0.0140)}{0.{2}^{2}}$=0.75m/s2
故答案为:0.40,0.75.

点评 本题考查了打点计时器的应用以及根据纸带求物体运动的速度、加速度等问题,要熟练掌握从纸带上获取小车速度、加速度的方法.

练习册系列答案
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4.现要验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律.给定的器材如下:一倾角可以调节的长斜面(如图)、小车、计时器一个、米尺.
(1)填入适当的公式或文字,完善以下实验步骤(不考虑摩擦力的影响):
①小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑至斜面底端A2,记下所用的时间t
②用米尺测量A1与A2之间的距离s,则小车的加速度a=$\frac{2s}{{t}^{2}}$.
③用米尺A1相对于A2的高h.设小车所受重力为mg,则小车所受的合外力F=mg$\frac{h}{s}$.
④改变斜面倾角(或填h的数值),重复上述测量.
⑤以h为横坐标,$\frac{1}{{t}^{2}}$为纵坐标,根据实验数据作用作图.如能得到一条过原点的直线,则可以验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律.
(2)在探究如何消除上述实验中摩擦阻力影响的过程中,某同学设计的方案是:
①调节斜面倾角,使小车在斜面上匀速下滑.测量此时A1点相对于斜面底端A2的高度ho
②进行(1)中的各项操作.
③计算与作图时用(h-ho)代替h.
对此方案有以下几种评论意见
A.方案正确可行
B.方案的理论依据正确,但利用所给的器材无法确定小车在斜面上是否做匀速运动.
C.方案的理论依据有问题,小车所受摩擦力与斜面倾角有关.
其中合理的意见是C.

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