第一章第4講實(shí)驗(yàn)一研究勻變速直線運(yùn)動(dòng).doc

第4講實(shí)驗(yàn)一研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)1某同學(xué)用如圖1甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)圖1實(shí)驗(yàn)步驟如下：A安裝好實(shí)驗(yàn)器材；B讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列小點(diǎn)，重復(fù)幾次選出一條點(diǎn)跡比較清晰的紙帶，從便于測(cè)量的點(diǎn)開(kāi)始，每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，如圖乙中a、b、c、d等點(diǎn)；C測(cè)出s1、s2、s3、.結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)步驟，請(qǐng)你繼續(xù)完成下列任務(wù)：(1)實(shí)驗(yàn)中，除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(含紙帶、復(fù)寫紙)，小車，一端附有滑輪的長(zhǎng)木板，細(xì)繩，鉤碼，導(dǎo)線及開(kāi)關(guān)外，在下列的儀器和器材中，必須使用的有_(填選項(xiàng)代號(hào))A電壓合適的50 Hz交流電源B電壓可調(diào)的直流電源C秒表D刻度尺E天平F重錘G彈簧秤H滑動(dòng)變阻器(2)如果小車做勻加速運(yùn)動(dòng)，所得紙帶如圖乙所示，則s1、s2、s3的關(guān)系是_，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔是t，則打c點(diǎn)時(shí)小車的速度大小是_解析(2)因小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，所以s3s2s2s1.c點(diǎn)是bd段的時(shí)間中點(diǎn)，則c點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于該段的平均速度vc.答案(1)AD(2)s3s2s2s12實(shí)驗(yàn)室利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究小滑塊做減速運(yùn)動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)情況，打出如圖2所示的紙帶，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在頻率為50 Hz的交流電源上請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)紙帶的_(填“A”或“B”)端與小滑塊相連，紙帶上AB段運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為_(kāi)(2)根據(jù)紙帶請(qǐng)判斷該滑塊的運(yùn)動(dòng)屬于_(填“勻速”或“勻減速”)直線運(yùn)動(dòng)(3)從紙帶可以測(cè)出A、B兩點(diǎn)間的距離為_(kāi)，滑塊的加速度大小為_(kāi)(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)圖2解析(1)小滑塊做減速運(yùn)動(dòng)，從紙帶上計(jì)時(shí)點(diǎn)的分布看出，從左向右，相鄰計(jì)時(shí)點(diǎn)之間的距離越來(lái)越大，因此紙帶的B端與小滑塊相連，紙帶上AB段運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為4T40.02 s0.08 s.(2)從左向右紙帶上相鄰兩計(jì)時(shí)點(diǎn)的距離之差分別為x1(5.203.00) cm(3.001.00) cm0.20 cm，x2(7.605.20) cm(5.203.00) cm0.20 cm，x3(10.207.60) cm(7.605.20) cm0.20 cm，顯然x1x2x3，因此該滑塊做勻減速直線運(yùn)動(dòng)(3)紙帶上A、B兩點(diǎn)之間的距離為xAB(10.201.00)cm9.20 cm.由公式xaT2得滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度大小a m/s25.00 m/s2.答案(1)B0.08 s(2)勻減速(3)9.20 cm5.00 m/s23如圖3甲所示，小車放在斜面上，車前端拴有不可伸長(zhǎng)的細(xì)線，跨過(guò)固定在斜面邊緣的小滑輪與重物相連，小車后面與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連起初小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置，重物到地面的距離小于小車到滑輪的距離啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，釋放重物，小車在重物的牽引下，由靜止開(kāi)始沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，重物落地后，小車會(huì)繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)一段距離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50 Hz.圖乙中a、b、c是紙帶上的三段，紙帶運(yùn)動(dòng)方向如箭頭所示圖3 (1)根據(jù)所提供紙帶上的數(shù)據(jù)，計(jì)算打c段紙帶時(shí)小車的加速度大小為_(kāi) m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(2)打a段紙帶時(shí)，小車的加速度是2.5 m/s2.請(qǐng)根據(jù)加速度的情況，判斷小車運(yùn)動(dòng)的最大速度可能出現(xiàn)在b段紙帶中的_段內(nèi)解析a m/s25.0 m/s2，由小車拖著紙帶先加速后減速，知速度最大的一段時(shí)間內(nèi)平均速度也大，相同時(shí)間內(nèi)位移最大，故是在2.98 cm段內(nèi)答案(1)5.0(2)2.98 cm4一小球在桌面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)用高速攝影機(jī)在同一底片上多次曝光，記錄下小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中在每次曝光時(shí)的位置，并將小球的位置編號(hào)，得到的照片如圖4所示由于底片保管不當(dāng)，其中位置4處被污損若已知攝影機(jī)連續(xù)兩次曝光的時(shí)間間隔均為1 s，則利用該照片可求出：小球運(yùn)動(dòng)的加速度約為_(kāi)m/s2.位置4對(duì)應(yīng)的速度為_(kāi)m/s，能求出4的具體位置嗎？_(填“能”或“不能”)求解方法是：_(不要求計(jì)算，但要說(shuō)明過(guò)程)圖4解析從圖中讀出5、6之間的距離為37.5 cm24.0 cm13.5 cm，2、3之間的距離為6.0 cm1.5 cm4.5 cm，利用逐差法有x56x233aT2，求出a3.0102 m/s2；位置4對(duì)應(yīng)的速度為v4102 m/s9102 m/s；欲求4的具體位置，可以采用逐差法利用(x6x4)(x4x2)4aT2求解答案3.0102(2.81023.1102均可)9102能利用(x6x4)(x4x2)4aT2可以求出位置4的具體位置(其他方法合理均可)5在做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)得到一條用電火花計(jì)時(shí)器打下的紙帶如圖5所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G 7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)圖中沒(méi)有畫(huà)出，電火花計(jì)時(shí)器接220 V、50 Hz交流電源圖5 (1)設(shè)電火花計(jì)時(shí)器的周期為T，計(jì)算F點(diǎn)的瞬時(shí)速度vF的公式為vF_；(2)他經(jīng)過(guò)測(cè)量并計(jì)算得到電火花計(jì)時(shí)器在打B、C、D、E、F各點(diǎn)時(shí)物體的瞬時(shí)速度如下表以A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻為t0，試在下圖所示坐標(biāo)系中合理地選擇標(biāo)度，作出vt圖象，并利用該圖象求出物體的加速度a_ m/s2；對(duì)應(yīng)點(diǎn)BCDEF速度(m/s)0.1410.1800.2180.2620.301 (3)如果當(dāng)時(shí)電網(wǎng)中交變電流的電壓變成210 V，而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道，那么加速度的測(cè)量值與實(shí)際值相比_(填“偏大”、“偏小”或“不變”)解析(1)利用“中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度