题目内容

19．回答下列问题：
（1）某同学在用电火花计时器做探究匀变速直线运动规律的实验时，下列说法正确的是BD．
A．应使用6V以下的低压交流电源
B．使用时先接通电源，后让纸带运动
C．从纸带上可以直接得到的物理量有时间间隔、位移和平均速度
D．每打完一条纸带要及时切断计时器的电源
（2）在对纸带进行处理时，为了计算加速度，最合理的方法是B．
A．根据任意两计数点的速度用公式算出加速度
B．根据实验数据画出v-t图，量出其倾角，由公式a=tanα求出加速度
C．根据实验数据画出v-t 图，由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间，用公式算出加速度
D．依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度．

分析 （1）了解打点计时器的工作电压和实验的工作步骤，能够熟练使用打点计时器便能正确解答该题；
（2）通过题目给出的数据作出速度-时间图象，解出其斜率即是小车的加速度．

解答 解：（1）A、电火花计时器的电源应使用220V交流电压，故A错误；
B、实验时，如果先放开小车，再接通打点计时器电源，由于小车运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理．所以应该先接通电源，后让纸带运动，故B正确；
C、从纸带上可以直接得到的物理量有时间间隔、位移，平均速度需要运用物理公式进行求解，故C错误；
D、每打完一条纸带要及时切断计时器的电源，故D正确；
（2）A、在处理实验数据时，如果只使用其中两个数据，由于偶然误差的存在可能会造成最后误差较大；所以我们可以根据实验数据画出v-t图象，考虑到误差，不可能是所有点都整齐的排成一条直线，连线时，应该尽量使那些不能画在线上的点均匀地分布在线的两侧，这样图线上会舍弃误差较大的点，由图线上任意两点所对应的速度及时间，用公式a=$\frac{△v}{△t}$ 算出加速度，所以误差小；故A错误．
B、根据实验数据画出v-t图象，由图象上相距较远的两点所对应的速度、时间用公式a=$\frac{△v}{△t}$ 算出加速度，故B正确．
C、根据实验数据画出v-t图象，当纵坐标取不同的标度时，图象的倾角就会不同，所以量出其倾角，用公式a=tanα算出的数值并不是加速度，故C错误；
D、方法D也具有方法A相同的缺点，a1=$\frac{{v}_{2}-{v}_{1}}{△t}$、a2=$\frac{{v}_{3}-{v}_{2}}{△t}$、…a5=$\frac{{v}_{6}-{v}_{5}}{△t}$，然后算出平均值a，
求平均值时，a=$\frac{{v}_{6}-{v}_{1}}{5T}$，只用了v6和v1两组数据，偶然误差较大，故D错误．
故选：（1）BD，（2）B．

点评 本题比较简单，考查了打点计时器的基本知识，平时要加强基础实验的实际操作，提高操作技能和数据处理能力；
在实验中处理数据的方法较多，而图象法往往是一种比较准确的解题方法．

练习册系列答案
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9．如图1为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图，盘和重物的总质量为m，小车和砝码的总质量为M．实验中用盘和重物总重力的大小作为细线对小车拉力的大小．

（1）实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端定滑轮的高度，使细线与长木板平行．接下来还需要进行的一项操作是B（填写所选选项的序号）．
A．将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节m的大小，使小车在盘和重物的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动．
B．将长木板的右端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去盘和重物，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动．
C．将长木板的右端垫起适当的高度，撤去纸带以及盘和重物，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动．
（2）图2中是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，量出相邻的计数点之间的距离分别为x1、x2、x3、x4、x5、x6．已知相邻的计数点之间的时间间隔为T，则小车的加速度a是$\frac{（{x}_{6}-{x}_{3}）+（{x}_{5}-{x}_{2}）+（{x}_{4}-{x}_{1}）}{9{T}^{2}}$．
（3）实验中要进行质量m和M的选取，以下最合理的一组是C（填选项字母）．
A．M=20g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
B．M=200g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
C．M=400g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
D．M=400g，m=“20“g、40g、60g、80g、100g、120g
（4）该实验小组以测嘚的加速度a为纵轴，盘和重物的总重力为F为横轴，作出的图象如图3中图线1所示，发现图象不过原点，怀疑在测量力时不准确，他们将实验进行了改装，将一个力传感器安装在小车上，直接测量细线拉小车的力F′，作a-F′图如图3中图线2所示，则图象不过原点的原因是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，对于图象上相同的力，用传感器测得的加速度偏大，其原因是钩码的质量未远小于小车的质量．
10．如图所示，A物体的质量mA=2kg，B物体（B物体可视为质点）的质量mB=1kg，C物体的质量mC=3kg，A和C通过定滑轮用轻绳连接，A和B叠放在桌面上，轻绳和桌面平行，不计滑轮和绳之间的摩擦，A上表面光滑，下表面和桌面间的动摩擦因数为μ=0.5，A的高度hA=0.8m，长度为LA=1.5m，开始控制住C物体，绳处于伸直状态，A和B都静止，C物体的下表面离地面的距离为hC=1.5m，现在取消对C物体的控制，已知重力加速度g=10m/s2，A不会和滑轮发生相撞．求：
（1）C下降的位移为1.5m时，A的速度大小．
（2）B落到桌面时，B离A左侧的距离．
7．甲、乙两辆汽车沿同一方向做直线运动，两车在某一时刻刚好经过同一位置，此时甲的速度为5m/s，乙的速度为10m/s，甲车的加速度大小恒为1.2m/s2．以此时作为计时起点，它们的速度随时间变化的关系如图所示，根据以上条件可知（　　）
A．乙车做加速度先增大后减小的变加速运动
B．在前4 s的时间内，甲车运动位移为29.6 m
C．在t=4 s时，甲车追上乙车
D．在t=10 s时，乙车又回到起始位置
14．如图所示为一列横波某时刻的波形图，此时刻在波传播的方向上的M点的振动方向向上，则这列波是沿X轴正方向（填“正方向”或“负方向”）传播的，这列波的波长是8m．
4．一辆汽车在一条直线上行驶，第1s内通过5m，第2s内通过10m，第3s内通过20m，第4s内通过25m．则此汽车在最初 2s内的平均速度是7.5m/s，中间 2s内的平均速度是15m/s，最后2s内的平均速度是22.5m/s，全部时间内的平均速度是15m/s．
11．东方网2014年12月17日消息：据《劳动报》报道，上海海洋大学教授崔维成带队研发的1.1万米载人潜水器最近获得了上海市科委立项支持，这一深度已可抵达目前地球所知最深的海沟--马里亚纳海沟．这意味着中国载人潜水器将在全世界近100%的海洋范围内自由行动．如图所示为潜水器在某次实验中下潜的速度一时间图象，规定向下为速度的正方向，则（　　）
A．3s末潜水器的加速度为零
B．0～1s内潜水器的加速度大于3s-5s内的加速度
C．3s末，潜水器离出发点最远
D．5s末，潜水器回到出发点
8．猎豹是目前世界上在陆地奔跑速度最快的动物，时速可达110多公里，但不能维持长时间高速奔跑，否则会因身体过热而危及生命．猎豹在一次追击猎物时，经4s速度由静止达到最大，然后匀速运动保持了4s仍没追上猎物，为保护自己它放弃了这次行动，以3m/s2的加速度减速，经10s停下，设此次追捕猎豹始终沿直线运动．求：
（1）猎豹奔跑的最大速度．
（2）猎豹加速时的平均加速度．
9．以下说法正确的是（　　）
A．速度是矢量，电场强度是标量
B．千克（kg）属于国际单位中的基本单位
C．伽利略利用光滑斜面实验直接得出了自由落体运动的规律
D．电场线是库仑最先引入的

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