题目内容

在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，小车做匀加速直线运动，打点计时器接在50HZ的低压交变电源上。某同学在打出的纸带上每5点取一个计数点，共取了A、B、C、D、E、F六个计数点（每相邻两个计数点间的四个点未画出）。从每一个计数点处将纸带剪开分成五段（分别为a、b、c、d、e段），将这五段纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在xoy坐标系中，如图所示，由此可以得到一条表示v-t关系的图线，从而求出加速度的大小。

（1）请你在xoy坐标系中用最简洁的方法作出能表示v-t关系的图线（作答在答题纸的图上）；

（2）从第一个计数点开始计时，为求出0.15s时刻的瞬时速度，需要测出哪一段纸带的长度？答：     _         ；

（3）若测得a段纸带的长度为2.0cm，e段纸带的长度为10.0cm，则可求出加速度的大小为   _          m/s2。

 

【答案】

（1）（3分）如图

（2）（3分）b (3)（4分）2.0

【解析】

试题分析：（1）纸带的高度之比等于中间时刻速度之比，也就是说图中a段纸带高度代表0.05s时的瞬时速度，b纸带高度代表0.15s时的瞬时速度，c纸带高度代表0.25s时的瞬时速度，d的高度代表0.35s时的瞬时速度，e代表0.45s时的瞬时速度．所以在xoy坐标系中用最简洁的方法作出能表示v-t关系的图线，如图所示

（2）b纸带高度代表0.15s时的瞬时速度，所以为求出0.15s时刻的瞬时速度，需要测出b段纸带的长度．

（3）若测得a段纸带的长度为2.0cm，时间时0.1s，所以平均速度也就是0.05s时的瞬时速度为；e段纸带的长度为10.0cm，所以平均速度也就是0.45s时的瞬时速度为；由由以上可知；所以加速度

考点：“探究小车速度随时间变化的规律”的实验

点评：纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比，还等于各段纸带中间时刻的速度之比，即纸带的高度之比等于中间时刻速度之比．这种等效替代的方法减小了解题难度．

 

练习册系列答案
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在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，从下列所给器材中选出本实验所必须的器材有
①③④⑤⑥⑦⑨
①③④⑤⑥⑦⑨
； 为能按实验要求达到实验目的，还缺少的器材有
刻度尺
刻度尺
．①电磁打点计时器    ②天平   ③低压直流电源    ④细绳    ⑤纸带⑥小车    ⑦钩码     ⑧秒表   ⑨一端有带滑轮的长木板．
在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，得到如图所示的纸带，若小车作匀加速直线运动，打点计时器打点的时间间隔为0.02s，测得s1=5.00cm，s2=1.36cm，s3=1.48cm．那么：AD之间的平均速度V=
0.56
0.56
 m/s，C点的瞬时速度VC=
0.71
0.71
 m/s，小车运动的加速度a=
3
3
m/s2．
打点计时器使用交流电源的频率是50Hz（交流电的周期等于频率的倒数，即周期为0.02s）．“在探究小车速度随时间变化规律”的实验中，若交流电的频率变小了而未被发现，则测得小车的速度值与真实值比较将（　　）
在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中：
（1）根据打点计时器打出的纸带，可以从纸带上直接测量得到的物理量是
A
A
．
A．位移       B．速度       C．加速度        D．平均速度
（2）下列操作中正确的有
AC
AC
．（填选项代号）
A．在释放小车前，小车要靠近打点计时器
B．打点计时器应放在长木板的有滑轮一端
C．应先接通电源，后释放小车
D．电火花计时器应使用低压交流电源
（3）小车拖着穿过打点计时器的纸带做匀变速运动，下图是经打点计时器打出纸带的一段，打点顺序是A、B、C、D、E，已知交流电频率为50Hz，纸带上每相邻两个计数点间还有一个点，则小车运动的加速度大小是
4.05
4.05
m/s2，D点的速度是
2.16
2.16
m/s，AE间的平均速度是
2.32
2.32
 m/s．（结果保留3位有效数字）
精英家教网在探究小车速度随时间变化规律的实验中，如图所示，关于使用操作，下列说法中错误的是（　　）
A、打点计时器不一定要使用交流电B、在释放小车前，小车应紧挨在打点计时器旁C、应先接通电源，待打点计时器开始打点后再释放小车D、要在小车到达定滑轮前使小车停止运动

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