- 运动的描述
- 共12550题
(1)打点计时器是中学研究物体运动时常用的实验器材,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)某同学用如图所示装置测量自由落体加速度g,得到如图所示的一段纸带,测得AB=7.65cm,BC=9.17cm。已知交流电频率为50Hz,则打B点时重物的瞬时速度为______________m/s,测得的自由落体加速度g= ______________m/s2,它比公认的值偏______________(填“大”或“小” ),可能的原因有_____________________________________。
正确答案
(1)CD
(2)2.1,9.5,小,打点计时器对纸带有阻力作用、空气对重物有阻力作用
某同学用如图所示装置测定重力加速度(已知打点频率为50Hz)。
(1)实验时下面的步骤先后顺序是:_________。
A.释放纸带
B.打开打点计时器
(2)打出的纸带如图所示,可以判断实验时重物连接在纸带的_________端(选填“左”或“右”)。
(3)已知纸带上记录的点为打点计时器打的点,打点计时器在打C点时物体的瞬时速度大小为_________m/s,所测得的重力加速度大小为________m/s2。
(4)若当地的重力加速度数值为9.8 m/s2,请列出测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因_______________________________________________________.
正确答案
(1)BA
(2)左
(3)1.17,9.75
(4)纸带与打点计时器的摩擦、空气阻力
在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中。
(1)需要的器材有:电磁打点计时器、(长木板、)复写纸片、导线、低压交流电源、 、 。
(2)某同学拖动纸带运动,打点计时器在纸带上打出一系列点,电源的频率是50Hz,处理时每隔1个点取一个记数点,标上字母A、B、C、D、E、F,A点与0刻度对齐。如图所示,某同学用mm刻度尺进行测量,请帮忙读出B、C在刻度尺上的位置,填到下表中。
由读出数据可计算出打下AF段纸带时小车的平均速度为VAF = m/s。
(3)若认为一段时间中间时刻的瞬时速度就是这段时间内的平均速度,则打点计时器打下C点时小车的速度VC = m/s。
正确答案
(1)纸带、刻度尺
(2)1.32~1.35,2.75~2.80,0.406
(3)0.384~0.388
在研究小车匀变速运动规律时,某同学根据所学知识设计了如下实验步骤:
A.把打点计时器固定在斜面上,连接好电路;
B.把小车停放在靠近打点计时器处,接通电源后放开小车;
C.换上纸带,重复三次,选择一条理想的纸带;
D.把纸带穿过打点计时器,并把它的一端固定在小车车尾;
E.断开电源,取下纸带。
(1)合理的实验顺序应为________ 。
若下图是该实验得到的一条纸带,从0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=2.84cm,s5=2.06cm,s6=1.28cm。
(2)相邻两记数点间的时间间隔为________s。
(3)物体的加速度大小a=________m/s2,方向与物体运动方向________。(填“相同或相反”)
(4)打点计时器打下记数点3时,物体的速度大小v3=________m/s。
正确答案
(1)ADBEC
(2)0.1
(3)0.78,相反
(4)0.323
某同学用下图所示装置测定重力加速度(已知打点频率为50Hz)。
(1)实验时下面的步骤先后顺序是________。
A.释放纸带
B.打开打点计时器
(2)打出的纸带如下图所示,可以判断实验时重物连接在纸带的________端。(选填“左”或“右”)
(3)已知纸带上记录的点为打点计时器打的点,打点计时器在打C点时物体的瞬时速度大小为________ m/s,所测得的重力加速度大小为________m/s2。
(4)若当地的重力加速度数值为9.8m/s2,请列出测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因__________________________________________。
正确答案
(1)BA
(2)左
(3)1.17,9.75
(4)纸带与打点计时器的摩擦、空气阻力(答案不唯一)
利用打点计时器研究匀变速直线运动的实验中
(1)研究匀变速直线运动的实验中,算出小车经过各计数点的瞬时速度,为了计算加速度,最合理的方法是:______
A.根据任意两计数点的速度用公式a=算出加速度
B.根据实验数据画出v-t图象,量取其倾角,由公式a=tanα求出加速度
C.根据实验数据画出v-t图象,由图象上相距较远的两点所对应的速度、时间用公式a=△v/△t算出加速度
D.依次算出通过连续两计数点间的加速度,算出平均值作为小车的加速度
(2)在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用电火花计时器打下的纸带如图所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F、G等7个计数点,每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出,电火花计时器接220V、50Hz电源.他经过测量并计算得到电火花计时器在打B、C、D、E、F各点时物体的瞬时速度如下表:
①根据表中的数据,以A点对应的时刻为t=0,试在图示坐标系中合理选择好标度,作出v-t图象,利用该图象求物体的加速度a=______m/s2;
②当电源的频率为50Hz时打点计时器每隔______s打一个点,当交流电的频率小于50Hz时,仍按50Hz计算,则测量的速度的数值比真实的速度数值______(填“偏大”“偏小”“不变”)
正确答案
(1)AC、在处理实验数据时,如果只使用其中两个数据,由于偶然误差的存在可能会造成最后误差较大;所以我们可以根据实验数据画出v-t图象,考虑到误差,不可能是所有点都整齐的排成一条直线,连线时,应该尽量使那些不能画在线上的点均匀地分布在线的两侧,这样图线上会舍弃误差较大的点,由图线上任意两点所对应的速度及时间,用公式a=算出加速度,所以误差小,故A错误,C正确.
B、根据实验数据画出v-t图象,当纵坐标取不同的标度时,图象的倾角就会不同,所以量出其倾角,用公式a=tanα算出的数值并不是加速度,故B错误.
D、这种方法是不对的,因为根本就不知道加速度是一个什么函数,如果是一个变化值这种方法完全是错误的,除非你能确定加速度是什么函数,故D错误.
故选:C.
(2)①根据表中实验数据在坐标系内描出对应的点,然后作出图象如图所示:
由速度-时间图象的斜率表示加速度,得:a==
=0.4m/s2
②当电源的频率为50Hz时打点计时器每隔T==
=0.02s打一个点,当交流电的频率小于50Hz时,打点时间间隔T变大,大于0.02s,如果仍按50Hz计算,计算所用的时间小于真实时间,则测量的速度的数值比真实的速度数值偏大.
故答案为:(1)C;(2)①0.4;②0.02;偏大.
在“研究匀变速直线运动”的实验中,打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz,记录小车运动的纸带如图所示,在纸带上选择6个计数点A、B、C、D、E、F,相邻两计数点之间还有四个点未画出,各点到A点的距离依次是2.0cm、5.0cm、9.0cm、14.0cm、20.0cm.
(1)根据学过的知识可以求出小车在B点的速度为vB=______m/s.CE间的平均速度为______m/s;
(2)以打A点时为计时起点,建立v-t坐标系如右图所示.请在图中作出小车运动的速度与时间的关系图线;
(3)根据图线可得小车运动的加速度为______m/s2.
正确答案
(1)相邻两个计数点间的时间间隔为0.1 s,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,
所以vB==
m/s=0.25 m/s
vCE==
m/s=0.45 m/s
(2)vC==0.35m/s
vD==0.45m/s
vE==0.55m/s
描点作v-t图象如右图所示
(3)在v-t图象中图线的斜率表示加速度即a= m/s2=1 m/s2
故答案为:(1)0.25 0.45 (2)图见解析 (3)1
“研究匀变速直线运动”的实验中,使用电磁式打点计时器(所用交流电的频率为50Hz),得到如图所示的纸带.图中的点为计数点,相邻两计数点间还有四个点未画出来.
下列表述正确的是______
A.实验时应先放开纸带再接通电源 B.(S6一S1)等于(S2一S1)的6倍
C.从纸带可求出计数点B对应的速率 D.相邻两个计数点间的时间间隔为0.02s.
正确答案
A、实验时应先接通电源后放开纸带,如果先放纸带再开电源就会出现纸带上只有一小段有点,其余的纸带长度没有利用起来;故A错误.
B、根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2与xm-xn=(m-n)aT2可得:xm-xn=(m-n)△x
即:.(S6一S1)=5△x,(S2一S1)=△x;故B错误.
CD、相邻两计数点间还有四个点未画出,所以相邻计数点之间的时间间隔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=,故C正确,D错误.
故选:C
某同学在学习了DIS实验后,设计了一个测量物体瞬时速度的实验,其装置如下图所示.在小车上固定挡光片,使挡光片的前端与车头齐平、将光电门传感器固定在轨道侧面,垫高轨道的一端.该同学将小车从该端同一位置由静止释放,获得了如下几组实验数据.
(1)(多选)则以下表述正确的是______
A.四个挡光片中,挡光片I的宽度最小
B.四个挡光片中,挡光片Ⅳ的宽度最小
C.四次实验中,第一次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度
D.四次实验中,第四次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度
(2)(单选)这种方法得到的小车车头到达光电门时的瞬时速度其测量值跟实际值相比______
A.偏大 B.偏小 C.相等 D.不确定
(3)(单选)若把挡光片的挡光部分对称的装在小车的正中间,测量小车正中间到达光电门时的瞬时速度,测量值跟实际值相比______
A.偏大 B.偏小 C.相等 D.不确定.
正确答案
(1)根据d=vt可知第四次求出的d最小,故B正确;由于小车加速下滑,车头到达光电门时的速度最小,由于第四次实验挡光片的宽度最小,所以第四次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度,故D正确.
(2)因小车做匀加速运动,小车车头到达光电门时测得的速度由=
=
>
,即速度测量值大于小车实际值,所以A正确.
(3)根据速度-时间图象不难证明小车运动过程中,中间位置的速度一定大于中间时刻的速度,所以,若把挡光片的挡光部分对称的装在小车的正中间,测量小车正中间到达光电门时的瞬时速度,测量值是光电门中间时刻的速度,必定小于光电门中间位置的速度即实际速度,所以B正确.
故答案为(1)BD (2)A (3)B
利用打点计时器测定做匀加速直线运动小车的加速度,打点计时器每隔0.02s打一个点.如下图为某同学做实验时打出的一条纸带,纸带上A、B、C、D是每打五个点的时间作为时间单位的计数点,从刻度尺中可以得到xAB=______cm、xCD=______cm,
打C点的速度vC=________m/s,小车的加速度大小a=______m/s2.
正确答案
由图可知,A、B、C、D四点对应的刻度分别是0、1.20 cm、2.90 cm、5.10 cm,
则xAB=1.20 cm,xCD=xD-xB=5.10cm-2.90 cm=2.20 cm,
利用匀变速直线运动的推论得:
vC==
=0.195m/s
根据运动学公式得:△x=at2,
a==
m/s2=0.50m/s2.
故答案为:1.20,2.20,0.195,0.50.
利用打点计时器测定匀加速直线运动的小车的加速度,如图6给出了该次实验中,从0点开始,每5个点取一个计数点的纸带,其中0、1、2、3、4、5、6都为记数点.测得:s1=1.40cm,s2=1.90cm,s3=2.38cm,s4=2.88cm,s5=3.39cm,s6=3.87cm.
(1)在计时器打出点1、2、3、4、5时,小车的速度分别为:v4=______cm/s,v7=______cm/s.
(2)求出小车的加速度______cm/s2.
正确答案
(1)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:
v4==23.6cm/s
v5==31.35cm/s
v6==31.63cm/s
根据匀变速运动规律有:
v6=,代入解得:v7=41.2cm/s.
故答案为:23.6,41.2.
(2)根据匀变速直线运动的推论公式△s=aT2可以求出加速度的大小,得:
s4-s2=2a1T2
s3-s1=2a2T2
为了更加准确的求解加速度,我们对三个加速度取平均值
得:a=(a1+a2)
解得:a=49.2cm/s2
故答案为:49.2.
(1)以下四幅照片中“用DIS测变速直线运动瞬时速度”的实验装置图是______;
(2)“用DIS测定加速度”的实验装置图是______.(选填照片下对应的字母)
(3)在“用DIS测定加速度”的实验中,下列说法正确的是______
A.可以使用A图实验装置,直接用s-t图象处理数据
B.可以使用C图实验装置,将测得的数据,通过数据采集器和计算机转化为v-t图象
C.可以使用C图实验装置,直接得到加速度随时间变化的图象
D.可以使用D图实验装置,通过图象分析物体在运动过程中速度的变化情况.
正确答案
(1)“用DIS测变速直线运动瞬时速度”的实验装置图是D.挡光片通过光电门平均速度代替滑块通过光电门的瞬时速度.
(2)“用DIS测定加速度”的实验装置图是C.本实验采用了位移传感器,代替了打点计时器,用DIS可以测小车的加速度.
(3)A、s-t图象的斜率反映了物体的速度,故A错误
B、可以使用C图实验装置,将测得的数据,通过数据采集器和计算机转化为v-t图象,v-t图象的斜率反映了物体的加速度,故B正确
C、可以使用C图实验装置,无法直接得到加速度随时间变化的图象,故C错误
D、可以使用D图实验装置,要通过计算分析物体在运动过程中速度的变化情况,故D错误
故选B.
故答案为:(1)D;(2)C;(3)B
某同学在做“测定匀变速直线运动的加速度”实验时,从打下的若干纸带中选出了如图所示的一条(每两个计数点间还有4个打点没有画出来),图中上部的数字为相邻两个计数点间的距离.打点计时器的电源频率为50Hz.请计算:(结果均保留3位有效数字)
(1)与纸带上D点相对应的瞬时速度v=______m/s.
(2)该匀变速直线运动的加速度a=______m/s2.
正确答案
(1)因为每两点之间还有四点没有画出来,所以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,
vD==1.22m/s
(2)设0到A之间的距离叫x1,设A到B之间的距离叫x2,设B到C之间的距离叫x3,设C到D之间的距离叫x4,设D到E之间的距离叫x5,设E到F之间的距离叫x6,
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,
得:x4-x1=3a1T2
x5-x2=3a2T2
x6-x3=3a3T2
为了更加准确的求解加速度,我们对三个加速度取平均值
得:a=(a1+a2+a3)
代入数据解得a=2.05m/s2.
故答案为:(1)1.22 (2)2.05
在“探究速度随时间变化的规律”实验中,打点计时器使用的交流电的频率是50Hz,记录小车运动的纸带如图所示.在纸带上选择7个计数点A、B、C、D、E、F、G,相邻两个计数点之间还有四个点未画出,各点到A点的距离如图所示.
①A、B两个计数点之间的时间间隔 T=______s;
②小车在B点的速度vB=______m/s,CE间的平均速度
.
v
CE=______m/s;
③小车运动的加速度a=______m/s2.
正确答案
因为每相邻两计数点间还有4个打点,所以相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s
利用匀变速直线运动的推论得:
vB==
m/s=0.25m/s
CE间的平均速度
.
v
CE==
=0.45m/s
根据运动学公式得:△x=at2,
a==
=
m/s2=1.0m/s2.
故答案为:①0.1s;②0.25,0.45;③1.0.
用DIS位移传感器研究小车直线运动的实验中,得到了如图所示的一个S-t图象,A、B、C、D是图象上的四个点,从图象中可以得出小车在AD区域内的位移是______m;在AC区域内平均速度为______m/s;从图象还能推断,小车在运动过程中所受的合外力方向与它的速度方向______(填“相同”、“相反”或“垂直”)
正确答案
根据S-t图象得AD区域内的位移是0.49 m.
根据=
可知AC区域内平均速度
=
=0.12 m/s
s-t图象的斜率等于物体的速度,从图象还能推断物体做加速运动,
所以小车在运动过程中所受的合外力方向与它的速度方向相同.
故答案为:0.49 0.12 相同.
扫码查看完整答案与解析