- 实验:探究小车速度随时间变化的规律
- 共728题
在《测定匀变速直线运动的加速度》实验中,把打出的每一个点都作为计数点,量得所得纸带上第6计数点到第11计数点之间的距离为2.0cm,第21计数点到26计数点之间的距离为4.4cm.已知打点计时器所用交流电源的频率是50Hz,那么可知小车运动的加速度是______m/s2.
正确答案
根据第6计数点到第11计数点之间的时间间隔为5个,第21计数点到26计数点之间的时间间隔也是5个,即T=0.1s,
设第6计数点到第11计数点之间的距离为x1=2.0cm,
第11计数点到第16计数点之间的距离为x2,
第16计数点到第21计数点之间的距离为x3,
第21计数点到第26计数点之间的距离为x4=4.4cm,
根据匀变速直线运动的推论公式:xm-xn=(m-n)aT2,
可得:x4-x1=3aT2,
解得:a==0.8m/s2故答案为:0.8m/s2
在“研究匀变速直线运动的规律”实验中,小车拖纸带运动,接在50Hz低压交流电源上的打点计时器在纸带上打出一系列点,图中所示的是每打5个点所取的记数点,则每相邻两个记数点间的时间间隔是______s.用米尺测量出的数据如图所示,则小车在C点的速度VC=______m/s,小车运动的平均加速度a=______m/s2.
正确答案
打点计时器的打点周期为:0.02s,相邻计数点之间的时间间隔为:T=5×0.02s=0.1s,
根据匀变速直线运动中,时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度大小,有:
vC==2.0m/s
由逐差法△x=aT2得:
x4-x2=2a1T2
x3-x1=2a2T2
a==1.9m/s2
故答案为:0.1; 1.9; 2.0.
某同学用铁架台将长木板倾斜支在水平桌面上,组成如图(1)所示装置(示意图),测量木块沿斜面下滑的加速度.所提供的仪器有长木板、木块、打点计时器(含纸带)、学生电源、米尺、铁架台及导线、开关等.图(2)是打点计时器打出的一条纸带,纸带上标注了几个计数点,相邻两个计数点间还有4个点没有标出,其中S1=7.06cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm,则
(1)A点处瞬时速度的大小是_______m/s;
(2)纸带加速度的大小是______m/s2(计算结果保留两位有效数字);
(3)为了测定木块与长木板间的动摩擦因数,该同学还测量了斜面的高h和斜面的长L,设加速度a、重力加速度g,则动摩擦因数的计算式是______(用字母h、L、a和g表示).
正确答案
(1)根据匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该过程的平均速度,有:
vA=,其中T=0.1s,代人数据得:vA=0.74m/s.
故答案为:0.74.
(2)根据逐差法有:
a1= ①
a2= ②
a= ③
联立①②③代入数据解得:a=0.64m/s2.
故答案为:0.64.
(2)物体沿斜面下滑时,根据牛顿第二定律有:
mgsinθ-μmgcosθ=ma ①
根据数学关系有:
sinθ=,cosθ=
②
联立①②解得:μ=.
故答案为:μ=.
在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,如图为一次记录小车运动情况的纸带,1、2、3、4、5为相邻的计数点,相邻计数点间有四个点未画出,计数点间的时间间隔T=______s.现测得:s1=1.41cm,s2=1.91cm,s3=2.41cm,s4=2.91cm.
(1)通过纸带计算2、3两点的速度;V2=______m/s.V3______m/s
(2)小车的加速度为______m/s2
(3)某次实验做出小车的v-t图象图线与纵轴有交点,交点的物理意义是______.
正确答案
解;(1)打点计时器的周期是0.02s,所以每两个点的间隔为0.02s,相邻计数点间有四个点未画出,计数点间的时间间隔T=0.1s
若物体做匀变速直线运动,则时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小,因此有:
v2==
=0.166m/s
v3==
=0.216m/s
(2)根据题意得:△x=0.005m,是个定值,
所以a==
=0.5m/s2
(3)v-t图象图线与纵轴交点表示t=0时的速度,也就是小车运动的初速度.
故答案为:0.1;0.166;0.216;0.5;小车运动的初速度
如图所示是一位同学用手拉动纸带通过电磁打点计时器打出的一条纸带,在纸带旁边附着一把毫米刻度尺,电磁打点计时器每隔0.02s打一个点.根据纸带上点的排列情况可判定,手拉动纸带时,手的运动速度怎样变化______;由A到C这段距离上手运动的平均速度为______m/s,打C点时手拉动纸带的速度约为______m/s.(保留两位有效数字)
正确答案
相邻计时点的时间间隔相等,点迹密集的地方,相邻计时点的距离小,所以物体运动的速度比较小
所以手的运动速度先增大后减小.
打点计时器每隔T=0.02s打一个点,由于平均速度等于位移除以时间,
得:=
=0.18m/s
C点的瞬时速度可以解出与C点相邻的一小段距离的平均速度来代替C点的瞬时速度,我们可以用C点与下一个点间的平均速度来解决此题,
即:vc==
m/s=0.40m/s
故答案为:先增大后减小,0.18,0.40
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