- 实验:探究小车速度随时间变化的规律
- 共728题
(1)打点计时器是中学物理中常用的实验器材,常见的有电磁打点计时器和电火花计时器两种.关于电磁打点计时器和电火花计时器的比较,下列说法中正确的是______
A.电磁打点计时器使用交流电源,电火花计时器使用直流电源
B.它们都是使用10V以下的交流电源
C.当电源频率为50HZ时,它们都是每隔0.02s打一个点
D.电火花计时器工作时,纸带运动受到的阻力较小,所以实验误差也较小
(2)在研究匀变速直线运动的实验中,小车拖着纸带通过计时器记录下的运动情况如图所示,图中O、A、B、C、D、E为连续选定的计数点,相邻计数点间的时间间隔是0.10s,标出的数据单位是厘米,则在打C点时小车的速度是______m/s,小车运动的加速度是______m/s2.
正确答案
(1)电磁打点计时器和电火花打点计时器都是使用交流电源的计时仪器,电磁打点计时器工作电压4V~6V,电火花打点计时器的电压是220V,当电源的频率为50Hz时,它每隔0.02s打一次点,其中电火花计时器工作时,纸带运动受到的阻力较小,误差较小,故AB错误,CD正确.
故选CD
(2)根据匀变速直线运动的推论得:
vC==1.28m/s
设两点之间为位移分别为:s1、s2、s3、s4、s5,
则s1=0.048m,s2=0.080m,s3=0.112m,s4=0.144m,s5=0.176m
根据逐差法得:
a==3.2m/s2
故答案为:(1)CD (2)1.28 3.2
用图1所示的实验装置测量物体沿斜面匀加速下滑的加速度.打点计时器打出的纸带如图2所示.已知纸带上各相邻点的时间间隔为T,则可以得出打点计时器在打D点时小车的速度的表达式为______,小车运动的加速度的表达式为______.
正确答案
做匀变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度,故打D点速度为:vD=;
在相邻的相等时间间隔内的位移差是定值,即△x=aT2,故有:
X3+X4-X1-X2=4aT2
解得:a=;
故答案为:,
.
某同学在“用打点计时器测速度”的实验中,用火花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.其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻的测量点之间还有4个点未画出.(以下计算结果要求保留两位小数)
(1)如果火花计时器使用的是照明电路中“220V、50HZ”的交流电,则每隔______s打一次点,图中相邻计数点间的时间间隔是______s.
(2)请根据以上数据计算出B和F点的瞬时速度,vB=______m/s、vF=______m/s.
(3)你在第(2)中计算速度的依据是什么?______.
(4)如果打点时交变电流的频率是f=51Hz,而做实验的同学并不知道,那么速度的测量值与实际值相比______(选填:“偏大”、“偏小”或“不变”).
正确答案
(1)如果火花计时器使用的是照明电路中“220V、50HZ”的交流电,则每隔0.02s打一次点,每两个相邻的测量点之间还有4个点未画出,所以相邻的计数点间的时间间隔
T=0.10s
(2)每两个相邻的测量点之间还有4个点未画出,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s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:vB==
m/s=0.40m/s
vF==
m/s=0.72m/s
(3)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.
(4)如果打点时交变电流的频率是f=51Hz,那么连续打点的时间间隔为s,所以测量速度时应用位移除以
s才是准确值,而做实验的同学并不知道,他用位移除以0.02s,结果导致速度的测量值与实际值相比偏小.
故答案为:0.02,0.10,0.40,0.72,
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,偏小.
某同学在“用打点计时器测速度”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上每隔4个计时点取一个计数点,这样在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点.其相邻点间的距离如图所示,打点计时器使用的是50Hz的交流电.根据纸带回答下列问题:
(1)计时器打下从A到G这一段小车的平均速度为 m/s.
(2)计时器打下B点时的瞬时速度为 m/s.打下从B到F这一段小车的平均加速度为 m/s2(以上结果 保留三位有效数字)
正确答案
在“研究小车速度随时间变化的规律”实验中,用打点计时器记录纸带运动时间.打点计时器接在50Hz的交流电源上.如图所示为做直线运动的小车带动纸带记录的5个计数点,每相邻两个计数点间都有4个点未画出.用刻度尺测出计数点A、B、C、D、E到O点的距离为x1=8.78cm、x2=16.08cm、x3=21.87cm、x4=26.16cm、x5=28.94cm.由上面的数据分析,小车的运动是______,小车的加速度大小为______m/s2.
正确答案
根据题中数据可知:相邻两个点之间的距离分别为:s1=8.78cm,s2=7.3cm,s3=5.79cm,s4=4.29cm,s5=2.78cm
根据数据可知,相邻的两个计数点间的位移之差近似相等,且越来越小,所以小车做匀减速直线运动.
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2,
得:a==
=1.5m/s2
故答案为:匀减速直线运动1.5m/s2
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