题目内容

18.在“探究小车速度随时间变化的规律”的分组实验中,高一10班邓健健小组的四位同学得到了一张小车运动的纸带如图所示,并展开了探究:

(1)关于打点计时器的时间间隔,四位同学各自发表了自己的看法,其中正确的是C.
A.电源电压越高,每打两个点的时间间隔就越短
B.纸带速度越大,每打两个点的时间间隔就越短
C.打点计时器连续打两个点的时间间隔由电源的频率决定
D.如果将交流电源改为直流电源,打点计时器连续打两个点的时间间隔保持不变
(2)在纸带上选择0、1、2、3、4、5的6个计数点,相邻两计数点之间还有四个点未画出,纸带旁并排放着带有最小分度为毫米的刻度尺,零点跟“0”计数点对齐,并读出三个计数点1、3、5跟0点的距离,请你帮忙把读取的数据填入下列表格中.
距离d1d2d3
测量值/cm
(3)若打点计时器使用的交流电的频率为50Hz,他们计算小车通过计数点“2”的瞬时速度应该为v2=0.21 m/s,小车的加速度应该是a=0.6 m/s2.

分析 解决实验问题首先了解实验仪器工作特点、原理构造,掌握基本仪器的使用等即可正确解答本题;
运用毫米刻度尺测量距离时,读数要进行估读.
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2点时小车的瞬时速度大小;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:(1)打点计时器是使用交流电源仪器,其打点周期与交流电的周期相同,与电压、速度等无关,故ABD错误,C正确;
(2)由图可以读出三个计数点1、3、5跟0点的距离分别是1.20cm,5.40cm,12.00cm.
即计数点1距0点的距离d1=1.20cm,计数点3距0点的距离d2=5.40cm,计数点5距0点的距离d32=12.00cm;
(3)相邻两计数点之间还有四个点未画出,所以相邻的计数点间的时间间隔为t=0.1s,
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,
得:v2=$\frac{{x}_{13}}{{t}_{13}}$=$\frac{0.054-0.012}{2×0.1}$=0.21m/s
从图中可以读出x13、x35间的距离,它们的时间间隔T=0.2s,根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2,
得:x35-x13=△x=aT2
整理:a=$\frac{(0.12-0.054)-(0.054-0.012)}{0.{2}^{2}}$=0.6m/s2
故答案为:(1)C;(2)1.20,5.40,12.00;(3)0.21,0.6.

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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