题目内容

一重物由静止落下,在时开始运动,求它在下落过程中,第1秒末、第2秒末、第3秒末,第4秒末的速度之比.

答案:略
解析:

  ()提出问题

  如果重物下落的运动是一个匀加速直线运动,它在某些时刻的速度之比与时间的关系应当是怎样的.

  ()猜想与假设

  由v=at,小车在第1s末、第2s末、第3s末…速度之比应是123…等于时间之比.

  ()设计实验

  重物(体积小、质量大)、打点计时器、纸带、交流电源(频率是50Hz、电压为46V)、导线、开关、铁架台、刻度尺.

  ()实验

  (1)将打点计时器竖直固定在铁架台上.

  (2)重物的一端与纸带相连,将纸带穿过打点计时器的限位孔,并使重物靠近打点计时器.用手提住纸带的另一端.保证纸带呈竖直状态.

  (3)接通电源,待打点计时器工作稳定时放手.

  (4)重物下落带动纸带下落在纸带上打出一系列点.

  (5)关闭电源.

  (6)重复以上操作三次.

  ()分析与论证

  从所打纸带中选取一条点迹清晰(包括第一、第二个点也能分清)的纸带,从第一个点开始,每5个点取一个计数点,标上数字.求出这些点对应的速度,做出v-t图象.从一条纸带中求得.绘出v-t图象如图所示,是一条过原点的倾斜直线,说明重物的下落是初速度为0的匀加速直线运动.

  0.1s0.2s0.3s的瞬时速度之比在误差允许范围内近似等于123,可以猜想第1s末、第3s末,第4s末的速度之比为1234

  ()结论

  初速度为0的匀加速直线运动的速度与时间成正比.


练习册系列答案
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(2011?太原模拟)某实验小组用图1所示装置探究“重锤动能变化与重力对它做功的关系”,实验中,让拖着纸带的重锤从高处由静止自由落下,打点计时器在纸带上打出一系列的点,通过对打下的点进行测量和研究,即可达到实验目的.

(1)图2是实验中打下的一条纸带,O点是重物开始下落时打下的起点,该小组在纸带上选取A、B、C、D、E、F、G七个计数点,每两个计数点间还有一个计时点(图中未画出),各计数点与起点O的距离如图所示,已知打点计时器工作频率为50Hz,分别计算B、C、D、E、F五个计数点与O点的速度平方差v2=(△v2=v2-
v
2
0
)
,请将D点的计算结果填入下表:(保留3位有效数字)
计数点 B C D E F
速度平方差△v2/(m?s-12 1.38 2.45 5.52 7.50
(2)以△v2为纵轴,以各计数点到O点的距离h为横轴,在坐标系中作出△v2-h图象.
(3)若不考虑误差,认为动能的变化量等于重力做的功,利用作出的图线的斜率,可求得当地的重力加速度g′=
9.78m/s2(9.67~9.94m/s2
9.78m/s2(9.67~9.94m/s2
.(保留3位有效数字)
(4)重锤下落过程中一定受到阻力的作用,若已知当地的重力加速度为g,用这一装置测量重锤下落过程中受到的阻力F的大小,还需测量的物理量是
重锤的质量m
重锤的质量m
.(用文字和符号表示)
(5)用测得量和已知量表示F大小的表达式为:F=
mg-mg′
mg-mg′
.(用符号表示)

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