- 实验：探究小车速度随时间变化的规律
- 共728题
利用图甲所示的装置测定某地重力加速度，得到图乙所示的一段纸带，测得AB=7.65cm，BC=9.17cm．已知打点计时器所用交流电频率是50Hz，则（结果保留两位有效数字）．
（1）打点计时器打B点时重物的瞬时速度大小为______m/s．
（2）由纸带计算出重力加速度的数值为______m/s2，当地重力加速度公认值为9.80m/s2，该实验值对比公认值产生偏差的主要原因是______．
正确答案
（1）根据某点瞬时速度等于该点的相邻的两段位移内的平均速度得vB=
（2）根据推论式△x=aT2，重力加速度为：g=
如果实验测出的重力加速度值比公认值偏小，可能的原因是下落过程中存在阻力等．
故答案为：（1）2.1m/s （2）9.5m/s2 物体及纸带下落过程中受到阻力
A．如图所示是研究物体做匀变速直线运动规律时得到的一条纸带（实验中打点计时器所接低压交流电源的频率为50Hz），从O点后开始每5个计时点取一个记数点，依照打点的先后顺序依次编号为0、1、2、3、4、5、6，测得x1=5.18cm，x2=4.40cm，x3=3.60cm，x4=2.78cm，x5=2.00cm，x6=1.20cm．（结果保留两位有效数字）
（1）物体的加速度大小a=______m/s2；
（2）打点计时器打记数点3时，物体的速度大小为v3=______m/s．
B．如图2为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置．
（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持______不变，用钩码所受的重力作为______，用DIS测小车的加速度．
（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量．在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线（如图3所示）．
①分析此图线的OA段可得出的实验结论是______．
②（单选题）此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是______
A．小车与轨道之间存在摩擦
B．导轨保持了水平状态
C．所挂钩码的总质量太大
D．所用小车的质量太大．
正确答案
A、（1）计数点间的时间间隔t=0.02×5=0.1s，
物体的加速度a=
负号表示速度方向与加速度方向相反；
打记数点3时，物体的速度大小为v3=
B、（1）在研究加速度与力的关系实验中，应保持小车质量不变，用钩码所受的重力作为小车所受到的合力．
（2）①由图3所受图象可知，在AB段图线是一条直线，a与F成正比，由此可知：
在小车质量一定的情况下，小车的加速度与其所受到的合力成正比．
②当钩码质量远小于小车质量时，可以认为小车受到的合力等于钩码重力，
当钩码总质量太大时，小车受到的合力小于钩码的重力，
小车加速度与钩码重力不成正比，a-F图象不是直线，发生弯曲，
因此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是：C．
故答案为：A（1）0.80；（2）0.32；B、（1）小车的质量；小车受到的合力；
（2）①在小车质量一定的情况下，小车的加速度与其所受到的合力成正比；②C．
在研究匀变速直线运动的实验中，如图1所示为某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，相邻的两计数点间还有4个计时点未画出（答案保留小数点后一位）．
（1）根据纸带上所给出的数据，计算各点的瞬时速度，得vB=______m/s，vC=______m/s，vD=______m/s．
（2）在如图2所示的坐标系中，以打A点时为计时起点，作出小车的v-t图线，并根据图线求出a=______m/s2，纸带上A点的速度vA=______m/s．
正确答案
（1）相邻的两计数点间还有4个计时点未画出，故T=0.1s
根据匀变速直线运动规律：中间时刻瞬时速度等于该短时间内的平均速度可得
vB=
vC=
vD=
（2）描点作图如图所示：
在速度时间图象上，斜率等于加速度得：
a=K=
纵轴截距即为A点速度，故vA=0.6m/s
故答案为（1）0.8m/s、1.0m/s、1.2m/s．
（2）
2.0m/s2、0.6m/s．
在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中得到的一条纸带，从O点开始每5个点取一个测量点，分别为A、B、C、D、E、F，各点间距如图：
①根据______计算各点的瞬时速度，可得：vA=______m/s，vB=______m/s，vC=______m/s，vD=______m/s，vE=______m/s．
②在右边所示坐标中作出小车的v-t图象，根据图线求出加速度a=______m/s2
③将图线延长与纵轴相交，交点的速度是______m/s，此速度的物理意义是______
④根据______，可判定小车做______运动．
正确答案
①实验用的交流电频率为50Hz，
每5个点取一个测量点，所以相邻的计数点的时间间隔为0.1s．
根据匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度得：
vA=
vB=
vC=
vD=
vE=
速度v与时间t的图象
②由图的斜率知，加速度的大小为 a=
③将图线延长与纵轴相交，交点的速度是0.800m/s，此速度对应零时刻的速度，所以它的物理意义是O点速度．
④从速度v与时间t的图象是一条倾斜的直线，得出小车作匀加速直线运动．
故答案为：（1）匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，0.161，0.239，0.320，0.401，0.479，
（2）0.80
（3）0.800，O点速度
（4）速度v与时间t的图象是一条倾斜的直线，匀加速直线．
某同学在《研究匀变速直线运动》的实验中，用打点计时器打出了不同的A、B、C、D…等几条较为理想的纸带，并在纸带上每5个点取一个计数点，即两计数点之间的时间间隔为0.1s，按打点先后依次为0，1，2，3，4，5．由于不小心，几条纸带都被撕断了，如下图所示（图中数据为相郐两计数点间的距离），请根据给出的四段纸带回答：
①在甲、乙、丙三段纸带中，可能是从纸带A撕下的是______；
②打纸带A时，物体的加速度大小是______ m/s2，打点计数点“1”时物体的速度大小是______m/s （保留三位有效数字）．
正确答案
①在匀变速直线运动中，连续相等时间内的位移差为常数即△x=aT2．在A纸带中：s2-s1=6.11-3.00=3.11cm，
s甲-s2=8.43-6.11=2.32cm，不可能是从A上撕掉的，
s乙-s2=12.31-6.11=6.20≈2×3.11，所以乙是可能从A上撕掉的，
s丙-s2=16.32-6.11=10.21≈3.3×3.11，所以丙不可能从A上撕掉的．
故答案为：乙．
②打纸带A时，物体的加速度大小是：
a=
打点计数点“1”时物体的速度大小是：
v=
故答案为：3.11，0.456．
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