- 实验:探究小车速度随时间变化的规律
- 共728题
在下列给出的器材中,选出“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中所需的器材并填在横线上(填序号).
①打点计时器②天平③低压交流电源④低压直流电源⑤细线和纸带⑥钩码和小车⑦秒表⑧一端有滑轮的长木板⑨刻度尺
(1)选出的器材是______
电磁打点计时器和电火花计时器都是一种计时仪器,电源的频率为50Hz,在探究“小车速度随时间变化的规律”的实验中,当物体做匀加速直线运动时,某同学得到了几条较为理想的纸带,他已在每条纸带上按每隔5个点取好一个计数点,即两计数点之间的时间间隔为0.1s,依打点的先后次序编为0、1、2、3、4、5、6测得:s1=1.40cm,s2=1.90cm,s3=2.38cm,s4=2.88cm,s5=3.39cm,s6=3.87cm.那么:
(2)在计时器打点1时,小车的速度为v1=______cm/s.
(3)根据下表在图2的平面直角坐标系中作出速度-时间图象(以第0点为t=0时刻).
(4)将图线延长与纵轴相交,交点的速度大小是______cm/s,表示的物理意义是______.
正确答案
(1)在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,所需的实验步骤:
1、木板平放,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定,连接好电路,(此处所需的仪器有①③⑧)
2、穿纸带;挂钩码,(此处所需的仪器有⑤⑥)
3、先接通电源,然后放开小车,让小车拖着纸带运动,打完一条后立即关闭电源,(此处所需的仪器有⑥)
4、换纸带,加钩码,再做二次.
5、处理纸带,解出某位置的速度和运动过程的加速度,(此处所需的仪器有⑨)
由实验步骤可以看出需要的仪器有①、③、⑤、⑥、⑧、⑨
(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
v1==16.50cm/s.
(3)根据表中所给数据,利用描点法画出图象如下所示:
(4)将图线延长与纵轴相交,交点的速度是11.60cm/s,此速度对应零时刻的速度,所以它的物理意义是打第0点时小车的瞬时速度.
故答案为:(1)①、③、⑤、⑥、⑧、⑨
(2)16.50
(3)如图
(4)11.60cm/s打第0点时小车的瞬时速度
在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,测得纸带上计数点的情况如图所示,A、B、C、D、E为选好的计数点,相邻计数点间的时间间隔为0.04s.由此可知:小车的加速度a=______m/s2;打点计时器打下C点和A点时,小车的瞬时速度分别为vC=______m/s,vA=______m/s.(结果取两位有效数字)
正确答案
根据运动学公式得:△x=at2,
a==2.5 m/s2
利用匀变速直线运动的推论得:
vC==0.75 m/s
根据运动学公式得:
vA=vC-a•2T=0.55m/s
故答案为:2.5,0.75,0.55.
某同学在探究小车速度随时间变化的规律时,对打出的一条纸带进行研究,从O点开始每5个打点作为一个计数点(中间4个打点未画出,电源频率为50赫兹),计数点分别为A、B、C、D、E,该同学已求出各计数点对应的速度,其数值见下表.(结果保留两位有效数字)
(1)根据以上数据在所给的坐标纸中做出小车的v-t图线
(适当标出横、纵坐标刻度).______
(2)计数点O对应的速度为______ m/s,加速度为______ m/s2.
正确答案
(1)横坐标每格代表0.05s,纵坐标每格代表0.1m/s,描点连线如图:
(2)计数点O对应的速度由图象的读数可知为0.50m/s,
求解速度时间图象的斜率即为加速度:a==2.0 m/s2故答案为:(1)如图(2)0.50;2.0
(1)在用打点计时器记录物体运动情况时,接通电源与释放纸带(或物体)这两个操作步骤的先后关系是:先______; 后______.
(2)如图所示,某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中,由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s,其中S1=7.05cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm,则A点处瞬时速度的大小是______m/s,(计算结果保留两位有效数字).小车运动的加速度计算表达式为______.这种计算加速度的方法,可以减少实验的______误差.(选填“系统”或“偶然”)
正确答案
(1)开始记录时,应先给打点计时器通电打点,然后释放纸带让纸带(随物体)开始运动,如果先放开纸带开始运动,再接通打点计时时器的电源,由于重物运动较快,不利于数据的采集和处理,会对实验产生较大的误差;同时先打点再释放纸带,可以使打点稳定,提高纸带利用率,可以使纸带上打满点,所以先接通电源后释放纸带.
(2)某时刻的瞬时速度等于一段时间内的平均速度
vA==0.86 m/s
用逐差法来计算加速度
a1=
a2=
a3=
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:a=
a==0.64 m/s2.
这种计算加速度的方法,可以减少实验的偶然误差.
故答案为:(1)接通电源 释放纸带
(2)0.86 偶然
如图甲所示,一打点计时器固定在斜面上某处,一小车,拖着穿过打点计器的纸带从斜面上匀加速滑下.
图乙是打出的一条清晰的纸带的一段,纸带上两相邻计数点的时间间隔为0.10s.利用图乙给出的数据可得小车的加速度a=______m/s2(结果保留两位有效数字).
正确答案
小车的加速度a==
=
=0.64m/s2;
故答案为:0.64.
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