题目内容

11.(1)在做“研究匀变速直线运动”的实验时,为了能够较准确地测出加速度,将你认为正确的选项前面的字母填在横线上:ABCDFG.
A.把附有滑轮的长木板放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面
B.把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路
C.再把一条细绳拴在小车上,细绳跨过滑轮,下边挂上合适的钩码,每次必须由静止释放小车
D.把纸带穿过打点计时器,并把它的一端固定在小车的后面
E.把小车停在靠近打点计时器处,接通直流电源后,放开小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一系列的点,环上新纸带,重复三次
F.从三条纸带中选择一条比较理想的纸带,舍掉开头比较密集的点,在后边便于测量的地方找一个开始点,并把每打五个点的时间作为时间单位,在选好的开始点下面记作0,往后第六个点作为计数点1,依此标出计数点2、3、4、5、6,并测算出相邻两点间的距离
G.根据公式a1=$\frac{{x}_{4}-{x}_{1}}{3{7}^{2}}$,a2=$\frac{{x}_{5}-{x}_{2}}{3{7}^{2}}$,a3=$\frac{{x}_{6}-{x}_{3}}{3{7}^{2}}$,及a=$\frac{{a}_{1}+{a}_{2}+{a}_{3}}{3}$求出a
(2)如图所示为一次实验得到的一条纸带,纸带上每相邻的两计数点间都有4个点未画出,按时间顺序取0、1、2、3、4、5、6共7个计数点,测出1、2、3、4、5、6点到0点的距离,如图所示(单位:cm),交流电源f=50Hz.由纸带数据计算可得数点4代表时刻的瞬间速度大小v4=0.41m/s,小车的加速度大小为0.76m/s2.(保留2位有效数字)

分析 (1)按照实验的原理,结合操作的步骤和注意事项选择正确的操作步骤.
(2)根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出计数点4的瞬时速度,根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出加速度.

解答 解:(1)ABCD步骤为组装器材,E操作错误,应该接通交流电源,FG步骤为数据处理.正确的操作步骤为:ABCDFG.
(2)计数点4的瞬时速度等于计数点3、5间的平均速度,则${v}_{4}=\frac{{x}_{35}}{2T}=\frac{0.1455-0.0645}{0.2}m/s≈0.41m/s$.
根据△x=aT2,运用逐差法得,a=$\frac{{x}_{36}-{x}_{03}}{9{T}^{2}}=\frac{(0.197-0.0645)-0.0645}{9×0.01}$m/s2≈0.76m/s2.
故答案为:(1)ABCDFG,(2)0.41,0.76.

点评 解决本题的关键掌握纸带的处理方法,会通过纸带求解瞬时速度和加速度,关键是匀变速直线运动推论的运用.

练习册系列答案
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6.实验小组的同学做“用单摆测重力加速度”的实验.
(1)实验前他们根据单摆周期公式导出了重力加速度的表达式$\frac{4{π}^{2}L}{{T}^{2}}$,其中L表示摆长,T表示周期.对于此式的理解,四位同学说出了自己的观点:
同学甲:T一定时,g与L成正比
同学乙:L一定时,g与T2成反比
同学丙:L变化时,T2是不变的
同学丁:L变化时,L与T2的比值是定值
其中观点正确的是同学丁(选填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”).
(2)实验室有如下器材可供选用:
A.长约1m的细线                 B.长约1m的橡皮绳
C.直径约2cm的均匀铁球                D.直径约5cm的均匀木球
E.秒表                       F.时钟     G.最小刻度为毫米的米尺
实验小组的同学选用了最小刻度为毫米的米尺,他们还需要从上述器材中选择:ACEG(填写器材前面的字母).
(3)他们将符合实验要求的单摆悬挂在铁架台上,将其上端固定,下端自由下垂(如图所示).用刻度尺测量悬点到球心之间的距离记为单摆的摆长L.
(4)在小球平稳摆动后,他们记录小球完成n次全振动的总时间t,则单摆的周期T=$\frac{t}{n}$.
(5)如果实验得到的结果是g=10.29m/s2,比当地的重力加速度值大,分析可能是哪些不当的实际操作造成这种结果,并写出其中一种:可能是振动次数n计多了.

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