为了测量玩具遥控汽车的额定功率,某学习小组用天平测出小车质量为0.5 kg,小车的最大速度由打点计时器打出的纸带来测量(如图所示)。主要实验步骤有:A. 给小车

为了测量玩具遥控汽车的额定功率,某学习小组用天平测出小车质量为0.5 kg,小车的最大速度由打点计时器打出的纸带来测量(如图所示)。主要实验步骤有:A. 给小车

题型:不详难度:来源:
为了测量玩具遥控汽车的额定功率,某学习小组用天平测出小车质量为0.5 kg,小车的最大速度由打点计时器打出的纸带来测量(如图所示)。主要实验步骤有:
A. 给小车尾部系一条长纸带并让纸带穿过打点计时器;
B. 接通打点计时器电源(电源频率50 Hz),使小车以额定功率沿水平地面直线加速到最大速度,继续运行一段时间后关闭小车发动机,使其沿地面直线向前滑行直至停止;
C. 学习小组分析后选择了认为符合要求的一段纸带,从某点开始每5个连续点标为一个记数点,并将表示每两个相邻记数点间距离的字母和测量数据在纸带上做了记录。(所有结果均保留2位有效数字)

① 相邻两记数点间的时间间隔T = ______s,由纸带知遥控汽车的最大速度为=_________m/s;
② 实验小组在计算关闭发动机后的遥控汽车滑行过程的加速度时,选择了纸带上后5段数据,经过分析又舍掉了一段不合理数据。请你判断哪段数据不合理_________ (用字母表示),舍掉了不合理数据后加速度的计算表达式为="_________" (请用时间间隔T及纸带上表示记数点间距离的字母表示),计算出的加速度大小为______m/s2
③ 遥控汽车滑行过程的阻力大小为=_________N,其额定功率=_________W。
答案
①0.1;2或2.01 ② ;2或2.0或2.00 ③1或1.0或1.00;2或2.01
解析

试题分析:①打点计时器每隔0.02 s打一次点,五个段为一个计数单位,时间为0.1 s 。最大速度出现在S1段,速度为m/s。
②每一段位移的差值大致应该相等,遥控车才做匀减速运动,S5段不合理。用最后四段计算加速度,加速度为,代入数据可得加速度为2.00 m/s2
③阻力N,额定功率为W。
举一反三
橡皮筋也像弹簧一样,在弹性限度内,伸长量x与弹力F成正比,即F=kx,k的值与橡皮筋未受到拉力时的长度L、横截面积S有关,理论与实践都表明k=YS/L,其中Y是一个由材料决定的常数,材料力学中称之为杨氏模量。
           
(1)有一段横截面是圆形的橡皮筋,应用如图甲所示的实验装置可以测量出它的杨氏模量Y的值。下表为橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的实验记录,请在图乙中作出F—x图象.
拉力F/N
5.0
10.0
15.0
20.0
25.0
伸长量x/cm
1.60
3.20
4.80
6.40
8.00
(2)由以上实验可求出该橡皮筋的K值为___________N/m(保留两位有效数字)。
(3)某同学在家中用三根相同的橡皮筋(遵循胡克定律)来探究合力的方法,如图所示,三根橡皮筋在O点相互连接,拉长后三个端点用图钉固定在A、B、C三点。在实验中,可以通过刻度尺测量橡皮筋的长度来得到橡皮筋的拉力大小,并通过OA、OB、OC的方向确定三个拉力的方向,从而探究求其中任意两个拉力的合力的方法。在实验过程中,下列说法正确的是(   )
A.只需要测量橡皮筋的长度,不需要测出橡皮筋的原长
B.为减小误差,应选择劲度系数尽量大的橡皮筋
C.以OB、OC为两邻边作平行四边形,其对角线必与OA在一条直线上且长度与OA相等
D.多次实验中即使O点不固定,也可以探究求合力的方法
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(9分)用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种。重锤从高处由静止开始下落,打点计时器在重锤拖着的纸带上打出一系列的点,对纸带上的点痕进行测量,即可验证机械能守恒定律。

(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上;
C.用天平测出重锤的质量;
D.先接通电源,后释放纸带,打出一条纸带;
E.测量纸带上某些点间的距离;    
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。
其中没有必要进行的步骤是            ,操作不当的步骤是          
(2)利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值。根据打出的纸带,选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E,测出各点之间的距离如图所示。使用交流电的频率为,则计算重锤下落的加速度的表达式=         。(用表示)

(3)在验证机械能守恒定律的实验中发现,重锤减小的重力势能总是大于重锤增加的动能,其主要原因是重锤和纸带下落过程中存在阻力作用,可以通过该实验装置测阻力的大小。若已知当地重力加速度为g,还需要测量的物理量是         。试用这些物理量和纸带上的数据符号表示重锤和纸带在下落的过程中受到的平均阻力大小=_________________。
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近一种新出厂的游标卡尺,与普通游标卡尺不同,它游标尺的刻线看起就很“稀疏”,使得读数时清晰明了,方便了使用者正确读取数据。

(1)如果此游标尺的刻线是将“39mm等分成20份”那么它的准确度是         mm
(2)用游标卡尺测量某一物体的厚度,如图所示,那么它的正确读数是          mm
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在“研究匀变速直线运动”的实验中,如图为实验得到的一条纸带,纸带上每相邻的两计数点间的时间间隔均为T,测得A、B两点间的距离为L1,B、D两点间的距离为L2,则物体的加速度大小为a=              

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某同学设计了一个探究物体质量一定时加速度a与物体所受合力F的关系实验.如图(a)为实验装置简图,实验中,小车运动加速度a可用纸带上点求得,小车的合外力F可以用砂和砂桶总重量代替。若保持小车的质量不变,改变保持砂和砂桶质量m,分别得到小车加速度a与沙桶和沙子质量m数据如下表:(重力加速度g=10m/s2


(1)根据上表数据,为直观反映小车加速度a与小车合外力F的关系,请按照图(b)方格坐标纸中所选择的单位,描点作图。
(2)写出一条上面对提高本实验结果准确程度有益的建议:__________________________________
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