甲、乙两同学一起做探究小车速度随时间变化的规律实验,甲同学在笔记本上写下如下实验步骤:A.在桌面上放好长木板,在无滑轮的一端固定电磁打点计时器,用导线将电磁打点
题型:不详难度:来源:
甲、乙两同学一起做探究小车速度随时间变化的规律实验,甲同学在笔记本上写下如下实验步骤: A.在桌面上放好长木板,在无滑轮的一端固定电磁打点计时器,用导线将电磁打点计时器接到6V直流电源上。 B.将纸带固定的小车上,并使纸带穿过电磁打点计时器的限位孔。 C.用细线的一端拴住小车,细线的另一端跨过木板上的定滑轮挂上钩码,将小车放在靠近电磁打点计时器一端的木板上。 D.放开小车,让小车运动后再合上电键,使电磁打点计时器打点。 E.纸带全部通过后打开电键,取下纸带,测量和分析纸带。 乙同学检查了甲同学拟定的实验步骤,发现有两处错误。请你代乙同学纠正甲同学的错误: 错误1: 。 错误2: 。 纠正错误后,两同学顺利得到了正确的纸带,如图所示为记录小车运动情况的纸带,打点计时器打点频率为50HZ,每5个点取一个计数点,图中A、B、C、D、E、F、G为相邻的记数点,以A点为计时零点。
(1)在如图所示的坐标纸中作出小车的v-t图线.
(2)将图线延长与纵轴相交,此速度的物理意义是____________________________。 (3)小车运动的加速度a=____________。 |
答案
(1)见解析(2)打A点时小车的速度(3)0.60m/s2 |
解析
试题分析: 错误1: A中应将电磁打点计时器接6V交流电源。 错误2: D中应先合上电键再放开小车。 (1)在如图所示的坐标纸中作出小车的v-t图线
(2)表示打A点时小车的速度 (3)利用逐差法 点评:探究一个物体的运动随时间变化的规律,必须知道物体在不同时刻的速度,直接测量瞬时速度是比较困难的,我们可以借助打点计时器先记录物体在不同时刻的位置,再通过对纸带的分析,计算得到各个时刻的瞬时速度. |
举一反三
(6分)(1)用螺旋测微器测小球直径时,示数如图甲所示,这时读出的数值是 mm。 (2)用游标卡尺(游标尺上有50个等分刻度)测定某工件的宽度时,示数如图乙所示,此工件的宽度为 cm。 |
在“研究匀变速直线运动”的实验中: (1) 根据打出的纸带,不用公式计算能直接得出的物理量是 (填序号) A.时间间隔 B.瞬时速度 C.加速度 D.平均速度 (2)实验过程中,下列做法正确的有 。(填序号) A.先接通电源,再使纸带运动 B.先使纸带运动,再接通电源 C.将接好纸带的小车停在靠近滑轮处 D.将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处 |
电磁打点计时器是可以记录物体运动信息的仪器,其工作电压约为 V;电源频率是50Hz, 则它每隔 s打一次点。在测定匀变速直线运动加速度实验中,某次实验纸带的记录如上图所示,每打5个点取一个记数点,分别标明0、1、2、3、4。量得x1=30.0mm,x2=36.0mm,x3=42.0mm,x4=48.0mm,则打印点2时小车的瞬时速度v2= m/s;物体的加速度a= m/s2 |
(8分)在“验证机械能守恒定律”实验中, (1)电磁打点计时器与电源相接,图甲中接线正确的是 (填“A”或“B”);
(2)已知重锤质量为m,当地重力加速度为g,经正确操作后获得的一条纸带如图乙所示,x1、x2、x3……x7、x8为各个点迹的坐标,请写出从计数点C到计数点D两点间对应运动过程中重锤m的动能变化量的表达式 ,势能变化量的表达式 ;
(3)比较重锤m动能变化量和势能变化量会得出什么结果?产生的原因是什么? |
如图为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系” 实验装置。用拉力传感器记录小车受到拉力的大小,在长木板上相距L= 48.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器,分别记录小车到达A、B时的速率。
⑴ 实验主要步骤如下: ①将拉力传感器固定在小车上; ②应该平衡摩擦力,让小车做 运动; ③把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连;为保证绳子的拉力不变,必须调节滑轮的高度使 。 ④接通电源后自C点释放小车,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率vA、vB; ⑤改变所挂钩码的数量,重复④的操作。 ⑵下表中记录了实验测得的几组数据,是两个速度传感器记录速率的平方差,则加速度的表达式a = ,请将表中第4次的实验数据填写完整(结果保留三位有效数字);
次数
| F(N)
| (m2/s2)
| a(m/s2)
| 1
| 0.60
| 0.77
| 0.80
| 2
| 1.04
| 1.61
| 1.68
| 3
| 1.42
| 2.34
| 2.44
| 4
| 2.62
| 4.65
|
| 5
| 3.00
| 5.49
| 5.72
| ⑶由表中数据,在坐标纸上作出a~F关系图线;
⑷对比实验结果与理论计算得到的关系图线(图中已画出理论图线),造成上述偏差的原因除了拉力传感器读数可能偏大外,还可能是 。 |
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