- 实验:探究小车速度随时间变化的规律
- 共728题
在研究匀变速直线运动的实验中,如图甲所示为一次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E为相邻的计数点,相邻计数点间省略4个点。
⑴根据 可判定小球做 运动.
⑵计算B、C、D、E各点瞬时速度, vB= m/s,vC= m/s,vD= m/s,
vE= m/s.(保留两位小数)
⑶在图乙所示坐标中作出小车的v-t图线(2分)
⑷并根据图线求出加速度a= m/s2。
⑸将图线延长与纵轴相交,则交点的的物理意义是
正确答案
⑴cm 匀变速直线运动 ⑵vB= 0.88m/s,vC=" 1.23" m/s,vD=" 1.58" m/s,vE=" 1.93" m/s.⑶在图乙所示坐标中作出小车的v-t图线如图所示
⑷a=" 3.5" m/s2 ⑸物体运动的初速度, 即物体在点A时速度为0.53m/s
试题分析:(1)小车做匀变速直线运动的判定依据是在连续相等的时间里位移之差等于恒量,由纸带的数据求得cm,所以小车做匀变速直线运动。
(2)纸带数据得,
,
,
,做匀变速直线运动的物体的平均速度等于时间中点的瞬时速度,由相邻计数点间省略4个点,故打点周期T=0.1s,所以
=0.88m/s,同理
="1.23" m/s,
="1.58" m/s,而
,所以
=" 1.93" m/s;
(3)在图乙所示坐标中作出小车的v-t图线如图所示,描点画图时,注意要连成直线,而不是折线;
(4)由图象的斜率可求得加速度a=" 3.5" m/s2
(5)将图线延长与纵轴相交,则交点的的物理意义是运动的初速度,即物体在点A时速度为0.53m/s
螺旋测微器的读数___________mm,游标卡尺的读数______________cm
正确答案
4.485 2.64
试题分析:螺旋测微器读数方法:测量长度=固定刻度示数+可动刻度示数×精确度(注意单位为毫米).所以读数为:4.485mm
游标卡尺读数方法:首先读出游标尺0刻线对应的主尺的整数部分读作n毫米,然后读出游标尺第几个刻度线和主尺刻度线对齐,读作m,最后读数为:(n+m×0.1)mm,所以本题读作:26.4mm,即2.64cm
点评:虽然游标卡尺度数反复要求,但是总有学生掌握不住,希望学生掌握这种方法,不要死记硬背。
某学习小组做探究“功与物体速度变化关系”的实验(如图,已平衡好小车的摩擦),图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出并沿木板滑行,这时,橡皮筋对小车做的功记为W0。当用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时,使每次实验中每条橡皮筋伸长的长度都相等。实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。
(1)在正确操作的情况下,打在纸带上的点并不都是均匀的(如下图),为了测量小车获得的速度,应选用纸带的 部分进行测量(根据下面所示的纸带回答)
(2)改变橡皮筋对小车做的功,测量并计算出每次小车获得的速度和速度的平方,将数据记录到右侧表格中。根据数据,同学甲猜想物体获得的速度与外力对物体做的功W之间可能存在正比关系,同学乙猜想
2与W有正比关系,于是甲、乙两位同学用图像法处理数据,找寻支持他们猜想的依据。他们分别在以下(a)、(b)图中建立了
-W和
2-W坐标,现已将数据点正确描上,请你根据描好的点,帮他们画好(a)、(b)图的图线
(3) 由(a)中图像得出结论: ;
由(b)中图像得出结论: 。
正确答案
(1) A(2分);(2)如图(每图1分,共2分,图象必须过原点且平滑);
(3) (每空1分)由(a)中图像得出结论:v与W不成正比
由(b)中图像得出结论:在误差允许范围内,v2∝W
(1)弹性绳做完功时候小车做匀速运动,所以应该选择匀速的那段(2)略(3)由(a)中图像得出结论:v与W不成正比
由(b)中图像得出结论:在误差允许范围内,v2∝W
(6分)在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中,某实验小组采用如图甲所示的装置.
实验步骤如下:
①把纸带的一端固定在小车的后面,另一端穿过打点计时器
②改变木板的倾角,以重力的一个分力平衡小车及纸带受到的摩擦力
③用细线将木板上的小车通过一个定滑轮与悬吊的砂桶相连
④接通电,放开小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一系列的点,测出、
、
(如图乙所示),查得打点周期为T.判断重力的一个分力已与小车及纸带受到的摩擦力平衡的直接证据是看纸带上的相邻两点的间距 。实验还需直接测量的物理量是: .(并用相应的符号表示)探究结果的表达式是: .(用相应的符号表示)
正确答案
相等,小车的质量M、砂及砂桶的质量m ,
试题分析:如果已经平衡好摩擦力,则此时小车做匀速运动,纸带上点迹间距应该相等.本题“探究恒力做功与动能改变的关系”,则要知道恒力的大小,和小车的动能,所以要测量小车的质量M、砂及砂桶的质量m,合外力对小车做的功为,小车从A运动到B动能的变化量
,合外力所做的功等于小车动能的变化量,即
,所以探究结果的表达式是:
在“研究弹簧的形变与外力的关系”的实验中,将弹簧水平放置,测出其自然长度,然后竖直悬挂让其自然下垂,在其下端竖直向下施加外力F.实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的.用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的F--x图线如图所示.
(1)由图求出弹簧的劲度系数,即k=_________N/m
(2)本题中弹簧的形变量x与外力F关系式F=_________ N
(3)图线不过原点的原因是:________________________。
正确答案
(1)100 N/m (2) (3)由于弹簧原长是水平放置时的长度,而竖直悬挂时弹簧的自身重力会引起弹簧的额外伸长
试题分析:(1)当拉力为8N时,弹簧的形变量为x=10cm=0.1m;当拉力为0N时,弹簧的形变量为x=2cm=0.02m;由胡克定律F=kx得:图线的斜率即为弹簧的劲度系数.(2)设弹簧的形变量x与外力F关系式
,当拉力为0N时,弹簧的形变量为x=2cm=0.02m,代入关系式可得b=-2,所以形变量x与外力F关系式为
。
(3)由于弹簧原长是水平放置时的长度,而竖直悬挂时弹簧的自身重力会引起弹簧的额外伸长,故实验图象不过原点.
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