题目内容
6.在“研究匀变速直线运动”的实验中,打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz,记录小车运动的纸带如图所示.(1)根据打点计时器打出的纸带,我们可以从纸带上不要计算可直接得到的物理量是CD
A.平均速度 B.瞬时速度 C.时间间隔 D.位移
(2)接通电火花计时器电源和让纸带开始运动,这两个操作之间的时间顺序关系是B
A.先让纸带运动,再接通电源 B.先接通电源,后让纸带运动
C.让纸带运动的同时接通电源 D.先让纸带运动或先接通电源都可以
(3)如图:在纸带上依次选择6个实际打出的点A、B、C、D、E、F,各相邻两点间的距离依次是2.0cm、3.0cm、4.0cm、5.0cm、6.0cm.根据学过的知识可以求出小车在B点的速度为vB=1.25 m/s,CE间的平均速度为2.25m/s;小车的加速度为25m/s2.
分析 了解打点计时器的工作原理,就能够熟练使用打点计时器便能正确解答.
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:(1)A、平均速度的求解需要运用物理公式,故A错误;
B、瞬时速度的求解需要运用匀变速直线运动的公式.故B错误.
C、打点计时器是每隔0.02s打下一个点,所以数点就知道时间间隔,故C正确.
D、位移利用刻度尺直接测量两点之间的距离就得了,故D正确.
故选:CD.
(2)如果先释放纸带后接通电源,有可能会出现小车已经拖动纸带运动一段距离,电源才被接通,那么纸带上只有很小的一段能打上点,大部分纸带没有打上点,纸带的利用率太低;所以应当先接通电源,后让纸带运动,故B正确,ACD错误.
故选:B;
(3)利用匀变速直线运动的推论得:
vB=$\frac{2.0+3.0}{2×0.02}$ m/s=1.25 m/s,
CE间的平均速度$\overline{v}$CE=$\frac{4.0+5.0}{2×0.02}$ m/s=2.25m/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=$\frac{3.0-2.0}{0.0{2}^{2}}×1{0}^{-2}$ m/s2=25 m/s2,
故答案为:(1)CD;(2)B;(3)1.25;2.25;25.
点评 对于基本实验仪器不光要了解其工作原理,还要从实践上去了解它,自己动手去实际操作,达到熟练使用的程度.以及掌握求瞬时速度的方法,在匀变速直线运动中,某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度.要注意单位的换算,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.
(1)该实验中,在改变小车的质量M或沙桶的总质量m时,需保持M>>m(填>或<或=或>>或<<),这样做的目的是小车所受合外力大小等于(或约等于)mg;
(2)用测得的物理量x、d、t1和t2计算加速度的表达式为a=$\frac{{d}_{\;}^{2}({t}_{1}^{2}-{t}_{2}^{2})}{2x{t}_{1}^{2}{t}_{2}^{2}}$;
(3)某位同学经过测量、计算得到如表数据,请在图乙中作出小车加速度与所受合外力的关系图象.
| 组别 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| M/kg | 0.58 | 0.58 | 0.58 | 0.58 | 0.58 | 0.58 | 0.58 |
| F/N | 0.10 | 0.15 | 0.20 | 0.25 | 0.30 | 0.35 | 0.40 |
| a/m•s-2 | 0.13 | 0.17 | 0.26 | 0.34 | 0.43 | 0.51 | 0.59 |
| A. | 圆环下滑过程中,加速度一直增大 | |
| B. | 圆环下滑过程中,克服摩擦力做的功为$\frac{1}{4}$mv2 | |
| C. | 圆环在C点弹簧的弹性势能为mgh-$\frac{1}{4}$mv2 | |
| D. | 圆环上下两次经过B点的速度大小相等 |
| A. | $\frac{F}{12}$ | B. | $\frac{F}{3}$ | C. | $\frac{4}{3}$F | D. | 12F |
| A. | Q受到桌面的静摩擦力变大 | B. | Q受到桌面的支持力变大 | ||
| C. | 小球P运动的角速度变小 | D. | 小球P运动的周期变大 |