题目内容

4.(1)电磁打点计时器使用低压交流(请选择“低压直流”、“低压交流”)电源,在实验过程中,使用电磁打点计时器时,应先接通电源,再释放纸带(请选择“先释放纸带,再接通电源”、“先接通电源,再释放纸带”)
(2)在测定匀变速直线运动的加速度实验中:请在下列给出的器材中,选出实验不需要的器材填在下方的横线上.
①电磁打点计时器;②天平;③低压交流电源;④低压直流电源;⑤细线和纸带;
⑥钩码和小车;⑦秒表;⑧一端有定滑轮的长板;⑨刻度尺.
选出不需要的器材有②④⑦.(填选项序号即可)
(3)如图为接在周期为T=0.02s低压交流电源上的打点计时器,在纸带做匀加速直线运动时打出的一条纸带,图中所示的是每打5个点所取的记数点,但第3个记数点没有画出.由图中的数据可求得:
①该物体的加速度为0.74m/s2.(保留两位有效数字)
②第3个记数点与第2个记数点的距离约为4.36cm.
③打第2个记数点时该物体的速度约为0.40m/s.(保留两位有效数字)

分析 (1)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;
(2)本题比较简单,根据实验目的明确实验步骤和所要测量的物理量,即可知道实验所需要的实验器材;
(3)物体做的是匀变速直线运动,①求解加速度时首先想到的应该是逐差法,但是只有两组数据,所以要找两组数据之间的关系,推论xm-xn=(m-n)at2可提供这两组数据与加速度的关系,应用这个推论即可.
②第2、3两点间的距离对应的应该为x2,要想得到x2必须找他和已知量的关系,x2-x1=at2提供了这个关系.
③为了让结果更精确,我们需要用上这两组数据,而这两组数据只能求他们自己这段位移中的平均速度,v3需要找它与这两个平均速度的关系:而v3对应的时刻为这两个速度所对应的时间的中间时刻,可由v${\;}_{\frac{t}{2}}$=$\frac{{v}_{0}+v}{2}$求出,再由运动学公式,即可求解打第2个记数点时该物体的速度.

解答 解:(1)电磁打点计时器使用低压交流电源;
使用打点计时器时,应先接通电源,再拉动纸带.
(2)在本实验中不需要测量小车或砝码的质量因此不需要天平,电磁打点计时器使用的是低压交流电源,因此低压直流电源本实验中不需要,同时打点计时器记录了小车运动时间,因此不需要秒表;
故选:②;④;⑦;
(3)设1、2间的位移为x1,2、3间的位移为x2,3、4间的位移为x3,4、5间的位移为x4;
因为周期为T=0.02s,且每打5个点取一个记数点,所以每两个点之间的时间间隔T=0.1s;
由匀变速直线运动的推论xm-xn=(m-n)at2得:4-x1=3at2
带入数据得:(5.84-3.62)×10-2=a×0.12
解得:a=0.74m/s2.
第3个记数点与第2个记数点的距离即为x2,由匀变速直线运动的推论:x2-x1=at2得:
x2=x1+at2带入数据得:
x2=3.62×10-2+0.74×0.12=0.0436m
即为:4.36cm.
为了让结果更精确,我们需要用上这两组数据:设12两点间中间时刻的速度为v1,45点间的中间时刻的速度速度为v2
则:v1=$\frac{{x}_{1}}{T}$,v4=$\frac{{x}_{4}}{T}$ 带入数据得:
v1=$\frac{0.036}{0.1}$m/s,v4=$\frac{0.0584}{0.1}$m/s
得:v1=0.362m/s,v4=0.584m/s
因为点3为v1v4所对应的时间的中间时刻,所以由v${\;}_{\frac{t}{2}}$=$\frac{{v}_{0}+v}{2}$得:v3=$\frac{{v}_{1}+{v}_{4}}{2}$,
带入数据得:v3=$\frac{0.36+0.584}{2}$m/s=0.473m/s
故打3这个点时的速度为:0.473m/s.
再依据运动学公式有:v2=v3-aT=0.473-0.74×0.1≈0.40m/s
故答案为:(1)低压交流,先接通电源,再释放纸带;
(2)②;④;⑦;
(3)①0.74,②4.36,③0.40.

点评 (1)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;
(2)本题属于基础简单题目,对于实验器材的选取一是根据实验目的进行,二是要进行动手实验,体会每种器材的作用;
(3)匀变速直线运动的推论,无论是实验还是平时计算上用处很多需要熟练掌握.处理实验数据时还应该注意单位换算和有效数字的保留.

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网