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第课时 试验:争辩匀变速直线运动
1.在 “争辩匀变速直线运动”的试验中,使用电磁打点计时器(所用沟通电的频率为50 Hz)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( C )
A.试验时应先放开纸带再接通电源
B.(x6-x1)等于(x2-x1)的6倍
C.由纸带可求出计数点B对应的速率
D.相邻两个计数点间的时间间隔为0.02 s
解析:在“争辩匀变速直线运动”的试验中,试验时应先接通电源再放开纸带,选项A错误.依据相等的时间间隔内通过的位移有xm-xn=(m-n)aT2,可知(x6-x1)等于 (x2-x1)的5倍,选项B错误.依据B点为A与C的中间时刻点有vB=,选项C正确.由于相邻的计数点之间还有4个点没有画出,所以时间间隔为0.1 s,选项D错误.故选C.
2.在“争辩匀变速直线运动”的试验中,某同学的操作中有以下试验步骤,其中错误或遗漏的步骤有 .(遗漏步骤可编上序号G、H、…)
A.拉住纸带,将小车移至靠近打点计时器处,先放开纸带,再接通电源
B.将打点计时器固定在平板上,并接好电源
C.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过滑轮,下面吊着适当重的钩码
D.取下纸带
E.将平板无滑轮的一端抬高,轻推小车,使小车能在平板上做匀速运动
F.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔
将以上步骤完善后按合理挨次填写在横线上 .
解析:A中应先接通电源,再放开纸带.C中应调整滑轮的高度,使细绳与平板平行,D中应先断开电源,使打点计时器停止工作,E属于多余步骤.应补充G,换上新纸带,重复操作两次.H断开电源,整理好器材.
正确合理的挨次应为B、F、C、A、D、G、H.
答案:见解析.
3. (2021雅安高三模拟)某同学用如图 (甲)所示的装置测定重力加速度:
(1)电火花计时器的工作电压为 ,频率为 .
(2)打出的纸带如图(乙)所示,试验时纸带的 端应和重物相连接.(选填“甲”或“乙”)
(3)纸带上1至9各点为计时点,由纸带所示数据可算出试验时的加速度为 m/s2.
解析:(1)电火花计时器使用的是220 V的沟通电,沟通电的频率为50 Hz.
(2)重物匀加速下落,相等时间内位移越来越大,由打点纸带可知乙端应和重物相连接.
(3)由逐差法可得
a== m/s2=9.4 m/s2.
答案:(1)沟通220 V 50 Hz (2)乙 (3)9.4
4.试验中,如图所示为一次记录小车运动状况的纸带,图中A、B、C、D、E为相邻的计数点,相邻计数点间的时间间隔T=0.1 s.
(1)依据纸带可判定小车做 运动.
(2)依据纸带计算各点瞬时速度:vD= m/s,vC= m/s,vB= m/s.在如图所示坐标中作出小车的vt图线,并依据图线求出a= .
(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 .
解析:(1)依据纸带供应的数据可知xBC-xAB=xCD-xBC=xDE-xCD=12.60 cm,
故小车做匀加速直线运动.
(2)依据=可知
vD=m/s=3.90 m/s
vC=m/s=2.64 m/s
vB=m/s=1.38 m/s
描点连线得如图所示vt图线,
依据图线斜率知a=12.60 m/s2.
(3)由图知交点的速度约为0.12 m/s,表示零时刻小车经过A点的速度.
答案:(1)匀加速直线
(2)3.90 2.64 1.38 12.60 m/s2
(3)0.12 表示零时刻小车经过A点的速度
5.(2011年广东卷)图(甲)是“争辩匀变速直线运动”试验中获得的一条纸带,O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点,加速度大小用a表示.
①OD间的距离为 cm.
②图(乙)是依据试验数据绘出的st2图线(s为各计数点至同一起点的距离),斜率表示 ,其大小为 m/s2.
(保留三位有效数字)
解析:①(2.20-1.00) cm=1.20 cm;
②由s=at2得st2图线的斜率表示a,
即加速度的一半,a= m/s2,
解得:a≈0.933 m/s2.
答案:①1.20
②加速度的一半 0.933
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