- 实验:探究小车速度随时间变化的规律
- 共728题
如图1所示,按相等的时间间隔取连续的几段位移,从它们的分界点将纸带剪断,剪得的几段纸带按图2所示的顺序贴在坐标中,各段紧靠但不重叠,得到图示的直方图.根据这个直方图你可求出______.
正确答案
所选纸带时间间隔相等,故可以等效代替速度;
故图象纵坐标名称为速度;横坐标为时间,本段时间内的平均速度表示中间时刻的瞬时速度,故将各段中点用直线相连,即为v-t图象,如图所示;
v-t图线中,图象的斜率就是加速度.故可以求出斜率来表示加速度;
故答案为:加速度
打点计时器所用电源的频率是50Hz,如图,是物体做匀变速直线运动得到的一条纸带,从O点开始每5个计时点取一个记数点,依照打点的先后顺序依次编为1,2,3,4,5,6,测得s1=5.18cm,S2=4.40cm,s3=3.62cm,s4=2.78cm,s5=2.00cm,s6=1.22cm.
(1)相邻两记数点间的时间间隔为______s.
(2)物体的加速度大小a=______m/s2,方向______(填A→B或B→A).
(3)小车经过计数点3时的速度大小v3=______m/s.
正确答案
(1)打点计时器的打点周期为0.02s,所以相邻两记数点间的时间间隔为:T=5×0.02=0.1s.
故答案为:0.1.
(2)根据逐差法有:
a==-0.8m/s2,符合表示与运动方向相反,即加速度方向为A→B.
故答案为:0.8,A→B.
(3)小车经过计数点3时的速度大小为:
v3==0.32m/s
故答案为:0.32.
(1)某学生用电流表和电压表测一节常用的干电池的电动势和内阻时,所用滑动变阻器的阻值范围0~20欧,连接电路的实物图如图1,则该学生接线中错误的和不规范的做法是______:
A.滑动变阻器不起变阻作用
B.电流表接线有错
C.电压表量程选用不当
D.电压表接线有错.
(2)某同学做《测定匀变速直线运动的加速度》实验得到如图2所示的纸带,该同学按相等时间间隔取连续的几段位移,从它们的分界点将纸带剪断,将剪得的几段纸带按图2所示顺序贴在坐标中,各段紧靠但不重叠,然后可得到一条表示v-t关系的图线,从而求出加速度.
①在答题卡图中给坐标轴标上合适的名称并注明单位;
②在答题卡图中画出表示v-t关系的图线;
③该同学通过图象求出加速度的方法是______.
正确答案
(1)由图可知,滑动变阻器接入的是下边两接线柱,故不可能起到调节电阻的作用,故A错误;
因一节干电池的电压为1.5V,故电压表只能选取3V的量程,故电压表量程错误;故C错误;同时电压表直接接在了电源两端,开关起不到应有的断开全电路的作用,故电压表接线也错误,故D错误;
由于电路中电流较小,故电流表量程应选量程为0.6A,同时电流表应保证红进黑出,故电流表接线错误;故B错误;
故选ABCD
(2)①本题要求加速度,应作出速度-时间图象,应所选纸带时间间隔相等,故可以等效代替速度;故图象纵坐标名称为速度;横坐标为时间
②本段时间内的平均速度表示中间时刻的瞬时速度,故将各段中点用直线相连,即为v-t图象,如图所示;
③v-t图线中,图象的斜率就是加速度.故可以求出斜率来表示加速度;
故答案为:(1)ABCD;(2)v-t图线的斜率就是加速度
一物理兴趣小组利用学校实验室的数字实验系统探究物体作圆周运动时向心力与角速度、半径的关系.
(1)首先,他们让一砝码做半径r为0.08m的圆周运动,数字实验系统通过测量和计算得到若干组向心力F和对应的角速度ω(如下表),并且根据表中的数据在图甲上绘出F-ω的关系图象______.
(2)通过对图象的观察,兴趣小组的同学猜测F与ω2成正比.你认为,可以通过进一步的转换,通过绘出______关系图象来确定他们的猜测是否正确.
(3)在证实了F∝ω2之后,他们将砝码做圆周运动的半径r再分别调整为0.04m、0.12m,又得到了两条F-ω图象,他们将三次实验得到的图象放在一个坐标系中,如图乙所示.通过对三条图象的比较、分析、讨论,他们得出F∝r的结论,你认为他们的依据是:______.
(4)通过上述实验,他们得出:做圆周运动的物体受到的向心力F与角速度ω、半径r的数学关系式是F=kω2r,其中比例系数k的大小为______,单位是______.
正确答案
(1)描点后绘图时注意尽量让所描的点落到同一条曲线上,不能落到曲线上的让其均匀分布在两侧,如图所示:
(2)通过对图象的观察,兴趣小组的同学猜测F与ω2成正比.可以通过进一步的转换,通过绘出F与ω2关系图象来确定他们的猜测是否正确,如果猜测正确,做出的F与ω2的关系式应当为一条倾斜直线.
(3)在证实了F∝ω2之后,他们将砝码做圆周运动的半径r再分别调整为0.04m、0.12m,又得到了两条F-ω图象,他们将三次实验得到的图象放在一个坐标系中,如图乙所示.通过对三条图象的比较、分析、讨论,他们得出F∝r的结论,他们的依据是:做一条平行与纵轴的辅助线,观察和图象的交点中力的数值之比是否为1:2:3,如果比例成立则说明向心力与物体做圆周运动的半径成正比.
(4)做圆周运动的物体受到的向心力F与角速度ω、半径r的数学关系式是F=kω2r,代入甲图中任意一点的坐标数值,比如:甲(20,1.2),此时半径为0.08m,
得:1.2N=k202(ω/rad)20.08m
解得:k=0.038kg
故答案为:如图,F与ω2,做一条平行与纵轴的辅助线,观察和图象的交点中力的数值之比是否为1:2:3,0.038,kg
在“研究匀变速直线运动”的实验中,如图为实验得到的一条纸带,纸带上每相邻的两计数点间的时间间隔均为0.1s,测得A到B和B到C的距离分别为5.60cm和7.82cm,则物体的加速度大小为______ m/s2,B点的速度大小为______m/s.
正确答案
根据运动学公式△x=at2得:
a==
=
=2.2m/s2,
利用匀变速直线运动的推论得:
vB==
=0.671 m/s.
故答案为:2.22,0.671.
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