有一条电磁打点计时器打下的纸带如图-1所示,自A点起,每隔0.1秒记一个点。相邻计数两点间的距离分别为10cm、14cm、18cm、22cm、26cm,则纸带在
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有一条电磁打点计时器打下的纸带如图-1所示,自A点起,每隔0.1秒记一个点。相邻计数两点间的距离分别为10cm、14cm、18cm、22cm、26cm,则纸带在
题型:不详
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有一条电磁打点计时器打下的纸带如图-1所示,自A点起,每隔0.1秒记一个点。相邻计数两点间的距离分别为10cm、14cm、18cm、22cm、26cm,则纸带在运动中,AF段的平均速度为
____
m/s,E点的瞬时速度为
m/s,纸带运动的加速度为__________m/s
2
…• • • • • •
A B C D E F
答案
1.80、2.40、4.00
解析
试题分析:平均速度等于位移除以时间;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B点时小车的瞬时速度大小;根据匀变速直线运动的推论公式
,可以求出加速度的大小.
(1)相邻计数点间的时间间隔T=0.1s,由于平均速度等于位移除以时间,
得:
(2)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:
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:
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:
即小车运动的加速度计算表达式为:
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.
举一反三
某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,所用交流电的周期为T =0.02s。打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点。其相邻点间的距离(可依次用字母x
1
、x
2
、x
3
、x
4
、x
5
、x
6
表示)如图所示,每两个相邻的计数点之间还有4个打印点未画出。
(1)试根据纸带上各个计数点间的距离,计算出打下B、F两个点时小车的瞬时速度,并将这两个速度值填入下表(要求保留2位有效数字)。
速度
v
B
v
C
v
D
v
E
v
F
数值(m/s)
0.50
0.61
0.73
(2)将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中,并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线。
(3)可由所画v—t图像求出小车加速度为____________m/s
2
(计算结果要求:保留小数点后面二位数字)。
(4)本题亦可不利用v—t图像求小车加速度,请写出计算小车加速度的表达式:
(用字母x
1
、x
2
、x
3
、x
4
、x
5
、x
6
和T表示)。
题型:不详
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像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常见计时仪器,其结构如图甲如示a、b分别是光电门的激光发射和接收装置。当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间。现利用图乙所示装置设计一个“探究物体运动的加速度与合外力、质量关系的实验,图中NQ是水平桌面、PQ是一端带有滑轮的长木板,1、2是固定在木板上的两个光电门(与之连接的两上光电计时器没有画出).小车上固定着用于挡光的窄片K,让小车从木板的顶端滑下,光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t
1
和t
2
.
(1)用游标卡尺测量窄片K的宽度d(已知l>>d),光电门1,2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t
1
、t
2
.则窄片K通过光电门1的速度表达式v
1
=_______
.
(2)用米尺测量两光电门间距为l,则小车的加速度表达式a=_______
.
(3)该实验中,为了把砂和砂桶拉车的力当作小车受的合外力,就必须平衡小车受到的摩擦力,正确的做法是______________
_ _
_.
(4)实验中,有位同学通过测量,把砂和砂桶的重力当作小车的合外力F,作出a-F图线,如图丙中的实线所示.试分析:图线不通过坐标原点O的原因是________
;曲线上部弯曲的原因
____
题型:不详
难度:
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如上右图所示是一辆汽车从高台水平飞出后所摄得的频闪照片,照片上的虚线为用铅笔画出的正方形格子,若汽车的长度是3.6 m,取g=10m/s
2
(1)频闪的时间间隔t
;(2)汽车离开高台时的速度
.
题型:不详
难度:
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(Ⅰ)某同学在做探究“合力做功与物体动能改变的关系”,设计了如下实验,他的操作步骤是:
A.按(a)摆好实验装置,其中小车质量M=0.5kg,钩码总质量m=0.30kg.
B.先释放小车,然后接通打点计时器的电源(电源频率为
=50Hz),打出一条纸带.
他在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条,进行长度测量,且经检查测量数据准确无误后,他把钩码重力(当地重力加速度g=9.8m/s
2
)作为小车所受合力算出打下0点到打下第5点合力做功W="0.176" J,把打下第5点时小车动能作为小车动能的改变量,算得E
k
=0.125J.
此次实验探究的结果,他没能得到“合力对物体做的功,等于物体动能的增量”,且误差很大。通过反思,他认为产生误差的原因如下,其中正确的是
.
A.钩码质量太大,使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多
B.没有平衡摩擦力,使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多
C.释放小车和接通电源的次序有误,使得动能增量的测量值比真实值偏大
D.没有使用最小刻度为毫米的刻度尺测距离也是产生此误差 的重要原因
(Ⅱ)该同学在用重锤下落来验证机械能守恒时,某同学按照正确的操作选得纸带如图所示.其中O是起始点,A、B、C、D、E是打点计时器连续打下的5个点,打点频率为50 Hz.该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C、D、E各点的距离,并记录在图中(单位:cm)
(1)这五个数据中不符合有效数字读数要求的是(填A、B、C、D或E)点读数________.
(2)该同学用重锤在OC段的运动来验证机械能守恒,OC距离用h来表示,他用v
C
=
计算与C点对应的重锤的瞬时速度,得到动能的增加量,这种做法(填“对”或“不对”)___________.
(3)若O点到某计数点的距离用h表示,重力加速度为g,该点对应重锤的瞬时速度为v,则实验中要验证的等式为________________.
(4)若重锤质量m=2.00×10
-1
kg,重力加速度g="9.80" m/s
2
,由图中给出的数据,可得出从O点到打下D点,重锤重力势能的减少量为_______________ J,而动能的增加量为____________ J(均保留三位有效数字).
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在做“探究小车速度随时间变化的规律”实验时,打点计时器接在交流电源上,每隔
打一个点。如图所示是某次实验打出的纸带,舍去前面比较密集的点,从0点开始分别取1、2、3计数点,每两个连续计数点间还有4个点未标出,各计数点与0点之间的距离依次为x
1
=3.00cm、x
2
=7.50cm、x
3
=13.50cm,则打计数点“2”时小车的瞬时速度表达式v
2
=
,数值为
m/s。
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