用一端装有定滑轮的长木板,小车、打点计时器、钩码、纸带、细线组成如图.所示的装置,钩码拉动小车,小车做匀加速直线运动,得到如图.所
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题文
用一端装有定滑轮的长木板,小车、打点计时器(频率为50Hz)、钩码、纸带、细线组成如图(a).所示的装置,钩码拉动小车,小车做匀加速直线运动,得到如图(b).所示的一条纸带,纸带中相邻两个计数点之间有四个点未画出.
(1)在这一实验中,某同学操作了以下实验步骤,其中有明显错误的步骤是______(填写字母)
A.将打点计时器固定在平板上,并接好电路.
B.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔.
C.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着适当重的钩码.
D.将小车移至靠近定滑轮处
E.放开纸带,再接通电源.
(2)如图(b),用毫米刻度尺测量得:AB=4.56cm、AC=12.16cm、AD=22.52cm、AE=36.06cm,则:打C点时小车的速度大小为______m/s;小车的加速度为______m/s2.(结果保留三位有效数字)
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)其中有明显错误的步骤是:
D:将小车移至靠近定滑轮处,那么小车在水平面上运动的距离很小,即在纸带上打下的点也很少.不利于数据的处理,故D错误
E:开始记录时,应先给打点计时器通电打点,然后释放纸带让纸带(随物体)开始运动,如果先放开纸带开始运动,再接通打点计时时器的电源,由于重物运动较快,不利于数据的采集和处理,会对实验产生较大的误差;同时先打点再释放纸带,可以使打点稳定,提高纸带利用率,可以使纸带上打满点,故E错误
故选DE.
(2)由于两个相邻的计数点之间还有4个点没画出,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,
vC=xBDtBD=(22.52-4.56)cm0.2s=0.898m/s
根据匀变速直线运动的推论公式xm-xn=(m-n)aT2,
得:a=xCE-xAC(2T)2=2.94m/s2.
故答案为:(1)DE(2)0.898;2.94;
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解析
xBDtBD
考点
据考高分专家说,试题“用一端装有定滑轮的长木板,小车、打点计时.....”主要考查你对 [实验:探究小车速度随时间变化的规律 ]考点的理解。
实验:探究小车速度随时间变化的规律
实验目的:
1、练习使用打点计时器,学习利用打上点的纸带研究物体的运动。
2、学习用打点计时器测定即时速度和加速度。
实验原理:
1、打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,它每隔0.02s打一次点(由于电源频率是50Hz),因此纸带上的点就表示了和纸带相连的运动物体在不同时刻的位置,研究纸带上点之间的间隔,就可以了解物体运动的情况。
2、由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法:如图所示,0、1、2……为时间间隔相等的各计数点,s1、s2、s3、……为相邻两计数点间的距离,若△s=s2-s1=s3-s2=……=恒量,即若连续相等的时间间隔内的位移之差为恒量,则与纸带相连的物体的运动为匀变速直线运动。
3、由纸带求物体运动加速度的方法:
①用“逐差法”求加速度:即根据s4-s1=s5-s2=s6-s3=3aT2(T为相邻两计数点间的时间间隔)求出a1=、a2=、a3=,再算出a1、a2、a3。
②用v-t图法:即先根据vn=求出打第n点时纸带的瞬时速度,后作出v-t图线,图线的斜率即为物体运动的加速度。
实验器材:
小车,细绳,钩码,一端附有定滑轮的长木板,打点计时器,低压交流电源,导线两根,纸带,米尺。
实验步骤:
1、把一端附有定滑轮的长木板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路,如图所示;
2、把一条细绳拴在小车上,细绳跨过滑轮,并在细绳的另一端挂上合适的钩码,试放手后,小车能在长木板上平稳地加速滑行一段距离,把纸带穿过打点计时器,并把它的一端固定在小车的后面;
3、把小车停在靠近打点计时器处,先接通电源,再放开小车,让小车运动,打点计时器就在纸带上打下一系列的点,取下纸带,换上新纸带,重复实验三次;
4、选择一条比较理想的纸带,舍掉开头的比较密集的点子,确定好计数始点0,标明计数点,正确使用毫米刻度尺测量两点间的距离,用逐差法求出加速度值,最后求其平均值。也可求出各计数点对应的速度,作v-t图线,求得直线的斜率即为物体运动的加速度。
注意事项:
1、开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器。
2、应该先接通电源,再释放小车,当小车到达滑轮前及时用手按住。
3、先断开电源,再取下纸带。
4、对于电磁打点计时器,如打出的点较轻或是短线时,应调整振针距复写纸的高度。
5、选择一条理想的纸带,是指纸带上的点迹清晰,适当舍弃点密集部分,适当选取计数点(注意计数点与计时点的区别),弄清楚所选的时间间隔T等于(n-1)t。
6、每打好一条纸带,将定位轴上的复写纸换个位置,以保证打点清晰(注意此项只对于电磁打点计时器才适用)。
7、不要分段测量各段位移,应一次测出各计数点与0计数点的距离,再逐个计算x1、x2、x3…,读数时应估读到0.1mm。
8、尽可能保证小车做匀加速直线运动的方法是:
①细绳尽可能与板面保持平行;
②滑轮和车轮灵活;
③长木板表面粗糙程度、纸带与打点计时器之间的摩擦基本保持一致。
网址:用一端装有定滑轮的长木板,小车、打点计时器、钩码、纸带、细线组成如图.所示的装置,钩码拉动小车,小车做匀加速直线运动,得到如图.所 https://www.yuejiaxmz.com/news/view/1342329
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