【題目】探究小車速度隨時間變化的規(guī)律的實驗中,

(1)給出如下器材:

A.一段帶有定滑輪的長木板

B.低壓直流電源

C.打點計時器

D.秒表

E.天平

F.細繩和紙帶

G.鉤碼和小車

請選出本實驗所用的器材________,你認為還需要補充其它器材嗎?________若需要,請補充;若不需要,前一空不填.

(2)請按照實驗進行的先后順序?qū)⑾率霾襟E的代碼補充填在橫線上________

A.把打點計時器固定在長木板沒有滑輪的一端,并連好電路

B.把長木板平放在實驗桌上,并使滑輪伸出桌面

C.把穿過打點計時器的紙帶固定在小車后面

D.使小車停在靠近打點計時器處,接通電源,放開小車,讓小車運動

E.把一條細繩拴在小車上,細繩跨過定滑輪,下面吊著合適的鉤碼

F.換上新紙帶,再重復實驗兩次G.斷開電源,取出紙帶

(3)實驗中得到的紙帶如圖所示,每隔4個點取一個計數(shù)點,共取了0、1、2、3、4、5、6七個計數(shù)點.用尺量出1、2、3、4、5、6點到0點的距離分別是(單位:cm)8.78、16.08、21.87、26.16、28.94、30.22.請寫出求解的過程,求:(I)2點的瞬時速度_______;(II)質(zhì)點運動的加速度_______(用逐差法計算,)

【答案】 A、C、F、G 刻度尺、導線、低壓交流電源 B、A、C、E、D、G、F 0.66m/s

【解析】

根據(jù)實驗的原理確定需要測量的物理量,從而確定所需的器材,如電火花打點計時器使用的是220V交流電源,若紙帶勻變速直線運動,測得紙帶上的計數(shù)點之間的距離,利用勻變速直線運動的推論,可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度和加速度,因此需要刻度尺測量計數(shù)點之間的距離.在探究小車速度隨時間變化的規(guī)律的實驗中應聯(lián)系實際做實驗的過程,結合注意事項:使小車停在靠近打點計時器處,接通電源,放開小車,讓小車運動,斷開電源;選出合適的順序.根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度,根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度,可以求出打紙帶上3點時小車的瞬時速度大。

①實驗使用的計時器為電磁打點計時器,電源必須是低壓的交流電源,不需要低壓直流電源;刻度尺要用來測量紙帶的點之間的距離,所以必須要有刻度尺;打點計時器本身就是計時的儀器,所以不需要秒表;物體的質(zhì)量不需要知道,所以不用天平測物體的質(zhì)量,只需要刻度尺測量計數(shù)點之間的距離所以本實驗所用的器材A、C、F、G,需要補充刻度尺、導線、低壓交流電源

②在探究小車速度隨時間變化的規(guī)律的實驗中,應先把長木板平放在實驗桌上,并使滑輪伸出桌面,然后把打點計時器固定在長木板的沒有滑輪的一端,并連好電路,再把穿過打點計時器的紙帶固定在小車后面,把一條細繩拴在小車上,細繩跨過定滑輪,下邊吊著合適的鉤碼,使小車停在靠近打點計時器處,接通電源,放開小車,讓小車運動,斷開電源,取出紙帶,最后換上新的紙帶,再重做兩次.根據(jù)上面的過程可知步驟為:BACEDGF
(I)由于每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點沒有畫出,所以相鄰的計數(shù)點間的時間間隔T=0.1s,
根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度,可以求出打紙帶上2點時小車的瞬時速度大。,

(II)01之間的距離為,以后各段分別為,根據(jù)勻變速直線運動的推論公式可以求出加速度的大小,得,為了更加準確的求解加速度,我們對兩個加速度取平均值,得,代入數(shù)據(jù)得

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