题目内容

6.某同学用打点计时器测做匀加速直线运动的物体的加速度,电源频率f=50Hz,在纸带上打出的点中,选出零点,每隔4个点取1个计数点,因保存不当,纸带被污染,如图所示,A、B、C、D是依次排列的4个计数点,但仅能读出其中3个计数点到零点的距离:SA=16.6mm,SB=126.5mm,SD=624.5mm.
(1)若无法再做实验,可由以上信息推知:
①相邻两计数点的时间间隔为0.1s.
②打C点时物体的速度大小为2.5m/s(取2位有效数字)
③物体的加速度大小为$\frac{(2{S}_{A}+{S}_{D}-3{S}_{B}){f}^{2}}{75}$(用SA、SB、SD和f表示)
(2)在该实验中,相邻方法中有助于减少实验误差的是ACD.
A.选取计数点,把每打5个点的时间间隔作为一个时间单位
B.使小车运动的加速度尽量小些
C.舍去纸带上开始时密集的点,只利用点迹清晰、点间隔适当的钠一部分进行测量、计算
D.适当增加挂在细绳下钩码的个数.

分析 (1)根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,求出C点的速度,根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出加速度.
(2)根据实验的原理和注意事项确定减小实验误差的操作步骤.

解答 解:(1)①打点计时器打出的纸带每隔4个点选择一个计数点,则相邻两计数点的时间间隔为T=0.1s.
②根据间的平均速度等于点的速度得vc=$\frac{{x}_{BD}}{2T}=\frac{0.6245-0.1265}{0.2}m/s=2.5m/s$.
③匀加速运动的位移特征是相邻的相等时间间隔内的位移以aT2均匀增大,即△x=aT2,所以有:
xBC=xAB+aT2,xCD=xBC+aT2=xAB+2aT2,xBD=2xAB+3aT2,
所以物体的加速度大小a=$\frac{{x}_{BD}-2{x}_{AB}}{3{T}^{2}}$=$\frac{(2{S}_{A}+{S}_{D}-3{S}_{B}){f}^{2}}{75}$.
(2)A、选取计数点,把每打5个点的时间间隔作为一个时间单位可以减小测量的误差,故A正确.
B、小车的加速度应适当大一些,在纸带上计数点间的距离大,测量的相对误差较小,故B错误.
C、舍去纸带上密集的点,只利用点迹清晰,点间隔适当的那一部分进行测量,这样测量的相对误差减小,故C正确.
D、适当增加挂在细绳下钩码的个数,可以让打点的位移尽量大,利于减小误差,故D正确.
故选:ACD.
故答案为:(1)①0.1;②2.5;③$\frac{(2{S}_{A}+{S}_{D}-3{S}_{B}){f}^{2}}{75}$;(2)ACD.

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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