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- 2021-05-26 发布
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1-4 实验一 研究匀变速直线运动
1.在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中,某同学的操作步骤如下,其中错误或遗漏的步骤有(遗漏可编上序号F、G……)________.
A.拉住纸带,将小车移到靠近打点计时器处先放开纸带,再接通电源[来源:学科网ZXXK]
B.将打点计时器固定在平板上,并接好电源
C.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着适当重的钩码[来源:学科网]
D.取下纸带
E.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔
将以上步骤完善并按合理顺序填写在横线上
________________________________________________________________________
解析 A中应先接通电源再放开纸带,D中先断开电源,使计时器停止工作,再取下纸带;遗漏F,换上新纸带重复实验三次.
答案 ADF BECADF
2.如图1-4-6所示是某同学测量匀变速直线运动的加速度时,从若干纸带中选中的一条纸带的一部分,他每隔4个点取一个计数点,图上注明了他对各计数点间距离的测量结果.
图1-4-6
(1)为了验证小车的运动是匀变速运动,请进行下列计算,填入表内(单位:cm).
s2-s1
s3-s2
s4-s3
s5-s4
s6-s5
各位移差与平均值最多相差________cm,由此可以得出结论:小车的位移差在________范围内相等,所以小车的运动是________.
(2)根据匀变速直线运动的规律,可以求得物体的加速度a==________m/s2.
(3)根据an-3=,可求出a1==________m/s2,a2==________m/s2,a3==________m/s2,所以,==________m/s2.
答案 (1)1.60 1.55 1.62 1.53 1.61 1.58 0.05 任意两个连续相等的时间里、
在误差允许的 匀加速直线运动 (2)1.58 (3)1.59 1.57 1.59 1.58
3.(2010·广东理综,34(1))如图1-4-7是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带.
图1-4-7
(1)已知打点计时器电源频率为50 Hz,则纸带上打相邻两点的时间间隔为________.
(2)A、B、C、D是纸带上四个计数点,每两个相邻计数点间有四个点没有画出.从图中读出A、B两点间距x=________;C点对应的速度是________(计算结果保留三位有效数字).
解析 (1)打点计时器频率为50 Hz,周期T==0.02 s,故打相邻两点的时间间隔为0.02 s;(2)两相邻计数点间的时间间隔为T=0.02×5 s=0.1 s,由图读出x=7.0 mm=0.70 cm.C点对应速度vC== cm/s=0.100 m/s.
答案 (1)0.02 s (2)0.66~0.70 cm 0.100 m/s
4.(2011·广东卷,34(1))图1-4-8是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带,O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点,加速度大小用a表示.
[来源:学科网]
图1-4-8
①OD间的距离为________cm.
②图1-4-9是根据实验数据绘出的s-t2图线(s为各计数点至同一起点的距离),斜率表示________,其大小为________m/s2(保留三位有效数字).
图1-4-9
解析 ①1 cm+1 mm×2.0=1.20 cm.
②加速度的一半,
a= m/s2=0.467 m/s2,[来源:学科网ZXXK]
所以加速度大小a≈0.933 m/s2.
答案 ①1.20 ②加速度的一半 0.933
5.一小球在桌面上做匀加速直线运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下小球运动过程中在每次曝光时的位置,并将小球的位置编号,得到的照片如图1-4-10所示.由于底片保管不当,其中位置4处被污损.若已知摄影机连续两次曝光的时间间隔均为1 s,则利用该照片可求出:小球运动的加速度约为________m/s2.位置4对应的速度为________ m/s,能求出4的具体位置吗?________.求解方法是:____________________(不要求计算,但要说明过程).
图1-4-10
解析 从图中读出5、6之间的距离为37.5 cm-24.0 cm=13.5 cm,2、3之间的距离为6.0 cm-1.5 cm=4.5 cm,利用逐差法有s56-s23=3aT2,求出a=3.0×10-2 m/s2;位置4对应的速度为v4==×10-2 m/s=9×10-2 m/s;欲求4的具体位置,可以采用逐差法利用(s6-s4)-(s4-s2)=4aT2求解.
答案 3.0×10-2(2.8×10-2~3.1×10-2均可) 9×10-2
能 利用(s6-s4)-(s4-s2)=4aT2可以求出位置4的具体位置(其他方法合理均可)
6.(2012·东莞模拟)在“研究匀变速直线运动”的实验中,某同学得到一条用打点计时器打下的纸带,并在其上取了O、A、B、C、D、E、F共7个计数点(图中每相邻两个记数点间还有四个打点计时器打下的点未画出),如图1-4-11所示.打点计时器接的是50 Hz的低压交流电源.他将一把毫米刻度尺放在纸带上,其零刻度和记数点O对齐,从刻度尺上直接读取数据记录在表中.
图1-4-11
线段
OA
OB
OC
OD
OE
OF
数据/cm
0.54
1.53[来源:Zxxk.Com]
2.92
4.76
7.00
9.40
①由以上数据可计算出打点计时器在打A,B,C,D,E各点时物体的速度,如下表所示.
各点速度
vA
vB
vC
vD
vE
数据/(×10-2m/s)
7.70
12.0
16.2
20.4
表中E点的速度应该为________m/s.
②试根据表格中数据和你求得的E点速度在右上方所给的坐标中,作出v-t图象,如图1-4-12.从图象中求得物体的加速度a=________m/s2(取两位有效数字)
图1-4-12
解析 根据匀变速运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度即vE=,OF-OD=DF=4.64 cm,T=0.1 s,vE=2.32×10-2m/s加速度可根据图中数据求出图线斜率.
答案 ①23.2×10-2
②0.42(0.40~0.44)