题目内容

9．利用打点计时器探究小车的速度随时间变化的规律．其中交变电流的频率为50Hz，如图给出了该次实验中，从A点开始，每5个点取一个计数点的纸带，其中A、B、C、D、E、F、G都为计数点．测得各计数点到A点的距离分别为：d1=1.40cm，d2=3.29cm，d3=5.69cm，d4=8.59cm，d5=12.00cm，d6=15.90cm．

（1）如果该纸带A端与小车相连，则小车的运动方向为B→A（选填“A→B”或“B→A”），且小车做匀加速（填“匀加速”、“匀减速”或“变加速”）直线运动．
（2）在打计数点F时，小车运动的瞬时速度为vF=0.37m/s，小车的加速度大小为a=0.50m/s2．
（本小题计算结果数值均保留两位有效数字）
（3）如果当时电网中交变电流的电压略偏小，但仍然稳定．而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比不变（选填“偏大”“偏小”或“不变”）．

分析 根据纸带上点与点间距，即可判定；
依据连续相等的时间内，位移之差相等，即可判定运动性质；
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F点时小车的瞬时速度大小，根据速度-时间图象的斜率表示加速度解出加速度的数值，打点计时器的打点频率是与交流电源的频率相同，所以即使电源电压降低也不改变打点计时器打点周期．

解答 解：（1）纸带做加速运动，相等时间内运动的位移越来越大，由此可判断纸带那端与小车相连，因此纸带的左端与小车相连，则小车的运动方向由B到A；
依据纸带数据，即为：xBC-xAB=3.29-1.40-1.40=0.49cm
xCD-xBC=5.69-3.29-（3.29-1.40）=0.51cm；则有连续相等的时间内，在误差允许范围内，位移之差相等，因此小车做匀加速直线运动；
（2）每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出，计数点之间的时间间隔为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：vF =$\frac{{d}_{6}-{d}_{4}}{2t}$=$\frac{15.90-8.59}{0.2}×1{0}^{-2}$m/s=0.37m/s；
设A到B之间的距离为x1，以后各段分别为x2、x3、x4、x5、x6，
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，得：
x4-x1=3a1T2 
x5-x2=3a2T2 
x6-x3=3a3T2 
为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值，得：
a=$\frac{1}{3}$（a1+a2+a3）=$\frac{15.90-5.69-5.69}{9×0．{1}^{2}}×1{0}^{-2}$=0.50m/s2；
（3）电网电压变化，并不改变打点的周期，故测量值与实际值相比不变．
故答案为：（1）B→A，匀加速；（2）0.37，0.50；（3）不变．

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，同时注意保留两位有效数字．

练习册系列答案
相关题目
19．如图是一辆汽车做直线运动的x-t图象，对线段OA、AB、BC、CD所表示的运动，下列说法正确的是（　　） 
A．OA段运动最快
B．AB段静止
C．CD段表示的运动方向与初始运动方向相同
D．4 h内汽车的位移大小为60 km
20．做变速直线运动的物体，如在前一半路程内的平均速度的大小为6m/s，后一半路程内的平均速度的大小为10m/s，则在全程范围内的平均速度的大小是（　　）
A．7.04m/sB．8 m/sC．7.50 m/sD．8.24 m/s
17．洗衣机是现代家庭常见的电器设备．它是采用转筒带动衣物旋转的方式进行脱水的，下列有关说法中错误的是（　　）
A．脱水过程中，衣物是紧贴筒壁的
B．加快脱水筒转动的角速度，脱水效果会更好
C．水能从筒中甩出是因为水滴需要的向心力太大的缘故
D．靠近中心的衣物脱水效果比四周的衣物脱水效果好
4．某行星绕太阳运动的轨道如图所示．则以下说法正确的是（　　）
A．太阳一定在椭圆的一个焦点上
B．该行星在a点的速度比在b、c两点的速度都大
C．该行星在c点的速度比在a、b两点的速度都大
D．行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积是相等的
14．我国自行研制的天宫二号空间实验室已于2016年9月15日22时04分09秒在酒泉卫星发射中心发射成功，将与神州十一号载人飞船对接．天宫二号绕地球一周时间大概90分钟．根据以上信息，下列说法正确的是（　　）
A．“22时04分09秒”指的是时间，90分钟指的是时刻
B．天宫二号绕地球一周的过程中路程和位移都为零
C．天宫二号绕地球飞行一圈平均速度为零，但它在每一时刻的瞬时速度都不为零
D．天宫二号与神舟十一号交会对接完成后以神舟十一号为参考系是静止的，以地面为参考系也是静止的
1．如图所示一矩形线框，线框在平行于纸面内，从abcd位置移到a′b′c′d′位置，关于该过程线框中感应电流，下列叙述正确的是（　　）
A．先顺时针，再逆时针
B．先顺时针，再逆时针，然后顺时针
C．先逆时针，再顺时针，然后逆时针，然后再顺时针
D．先顺时针，再逆时针，然后顺时针，然后再逆时针
8．如图所示，两根相距为L的金属导轨竖直放置，导轨电阻不计，一根质量为m、长为L、电阻为R的金属棒两端与导轨相连，且保持良好接触，棒与导轨的接触电阻不计．导轨下端连有阻值为2R的电阻和电流传感器，电流传感器与计算机相连，且其电阻忽略不计．竖直面分布着宽度、间距均为a的120段水平匀强磁场．金属棒初始位于OO′处，与第1磁场区域相距2a，金属棒由静止开始释放．（重力加速度为g）
（1）为使金属棒均能匀速通过每段匀强磁场区域，求刚进入第1磁场区域时的速度v1大小和该区域磁感应强度B1大小；
（2）在满足（1）情况下，求第120磁场区域的磁感应强度B120大小和整个过程中金属棒上产生的热量Q；
（3）现使120段磁场区域的磁感应强度均相同，当金属棒穿过各段磁场时，发现计算机显示出的电流I随时间t以固定的周期做周期性变化，求金属棒从第120磁场区域穿出时的速度大小及整个过程产生的热量．
9．“水流星”是一种常见的杂技项目，该运动可以简化为轻绳一端系着小球在竖直平面内的圆周运动模型．已知绳长为l，重力加速度为g，则（　　）
A．当v0＜$\sqrt{gl}$时，细绳始终处于绷紧状态
B．当v0＞$\sqrt{gl}$时，小球一定能通过最高点P
C．小球运动到最高点P时，处于失重状态
D．小球初速度v0越大，则在P、Q两点绳对小球的拉力差越大

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