實(shí)驗(yàn):研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律-高中物理一輪復(fù)習(xí)提升素養(yǎng)導(dǎo)學(xué)案_第1頁(yè)
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第6講實(shí)驗(yàn),研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律

學(xué)習(xí)目標(biāo)

明確目標(biāo)確定方向

i.掌握打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用方法

2.研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律

3.會(huì)利用紙袋求物理運(yùn)動(dòng)的速度和加速度

【知識(shí)回歸】回歸課本夯實(shí)基礎(chǔ)

【實(shí)驗(yàn)原理】

1.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

⑴作用

計(jì)時(shí)儀器,當(dāng)所用交流電源的頻率f=50Hz時(shí),每隔0.02s打一次點(diǎn)。

(2)工作條件

①電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器:6V以下交流電源;

②電火花計(jì)時(shí)器:220V交流電源。

(3)處理紙帶數(shù)據(jù)時(shí)區(qū)分計(jì)時(shí)點(diǎn)和計(jì)數(shù)點(diǎn)

計(jì)時(shí)點(diǎn)是指打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下的點(diǎn)。計(jì)數(shù)點(diǎn)是指測(cè)量和計(jì)算時(shí)在紙帶上所選取的點(diǎn),要注意“每5個(gè)

點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)'與'每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)”取點(diǎn)方法是一樣的,時(shí)間間隔均為0.1So

2.勻變速直線運(yùn)動(dòng)的判斷

(1)若物體在連續(xù)相等時(shí)間7內(nèi)的位移之差A(yù)x為一恒量,即心=”72,則物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。

⑵利用“平均速度法”確定多個(gè)點(diǎn)的瞬時(shí)速度,作出物體運(yùn)動(dòng)的T圖象,若圖象是一條傾斜的直線,則物體

做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。

3.求物體瞬時(shí)速度的方法

如圖所示:

4.求物體加速度的方法

⑴“逐差法”求加速度

如圖所示:

川二號(hào)1,聲,的=軍工然后取平均值,即。=以士用出,這樣使所給數(shù)據(jù)全部得到利用,

以提高精確度。

⑵“圖象法”求加速度

求出紙帶上各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度,畫出V—t圖線,直線的斜率即表示加速度。

【實(shí)驗(yàn)器材】

打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、一端附有定滑輪的長(zhǎng)木板、小車、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、電源、導(dǎo)線。

【實(shí)驗(yàn)步驟】

1.把附有滑輪的長(zhǎng)木板放在實(shí)驗(yàn)桌上,并使滑輪伸出桌面,把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上沒(méi)有滑輪的一端,

連接好電路。

2.把一條細(xì)繩拴在小車上,細(xì)繩跨過(guò)滑輪,下邊掛上合適的鉤碼,把紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,并把它的一端

固定在小車的后面。實(shí)驗(yàn)裝置見(jiàn)圖實(shí)I-3所示,放手后,看小車能否在木板上平穩(wěn)地加速滑行。

3.把小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處,先接通電源,后放開小車,讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶

上打下一系列的點(diǎn),換上新紙帶,重匆:三次。

4.從幾條紙帶中選擇一條比較理想的紙帶,舍掉開始一些比較密集的點(diǎn),在后面便于測(cè)量的地方找一個(gè)開

始點(diǎn),以后依次每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),確定好計(jì)數(shù)始點(diǎn),并標(biāo)明0、1、2、3、4、…,測(cè)量各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0

點(diǎn)的距離x,并記錄填入表中。

位置編號(hào)012345

時(shí)間t/s

x/m

一]

v/(m?s)

5.計(jì)算出相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離x、x、x、…。

123

6.利用一段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于這段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求得各計(jì)數(shù)點(diǎn)1、2、3、4、5的瞬時(shí)速度,

填入上面的表格中。

7.增減所掛鉤碼數(shù),再做兩次實(shí)驗(yàn)。

【數(shù)據(jù)處理及實(shí)驗(yàn)結(jié)論】

1.由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出v-t圖象

⑴根據(jù)表格中的V、t數(shù)據(jù),在平面直角坐標(biāo)系中仔細(xì)描點(diǎn),如圖實(shí)1—4可以看到,對(duì)于每次實(shí)驗(yàn),描出

的幾個(gè)點(diǎn)都大致落在一條直線上。

v/(m-s-1)

2.由實(shí)驗(yàn)得出的v-t圖象進(jìn)一步得出小車運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律

有兩條途徑進(jìn)行分析:

(1)小車運(yùn)動(dòng)的I,一/圖象是一條傾斜的直線如圖所示,當(dāng)時(shí)間增加相同的值加,速度也會(huì)增加相同的值A(chǔ)u,

由此得出結(jié)論:小車的速度隨時(shí)間均勻變化。

(2)作一條直線,使同一次實(shí)驗(yàn)得到的各點(diǎn)盡量落在這條直線上,落不到直線上的點(diǎn),應(yīng)均勻分布在直線的

兩側(cè),這條直線就是本次實(shí)驗(yàn)的V—/圖象,它是?條傾斜的直線。

A

A

A

。AtNtNt

【誤差分析】

i.根據(jù)紙帶測(cè)錄的位移有誤差。

2.電源頻率不穩(wěn)定,造成相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔不完全相等v

3.紙帶運(yùn)動(dòng)時(shí)打點(diǎn)不穩(wěn)定引起測(cè)量誤差。

4.用作圖法,作出的入/圖象并不是一條直線。

5.木板的粗糙程度并非完全相同,這樣測(cè)量得到的加速度只能是所測(cè)量段的平均加速度。

【注意事項(xiàng)】

1.交流電源的電壓及頻率要符合要求。

2.開始釋放小車時(shí),應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。

3.先接通電源,計(jì)時(shí)器_L作后,再放開小午,當(dāng)小午停止運(yùn)動(dòng)時(shí)及時(shí)斷開電源。

(2)(2)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s。

(3)⑶實(shí)驗(yàn)時(shí)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源后讓紙帶運(yùn)動(dòng)。故選A。

(5)[5〕打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打計(jì)數(shù)點(diǎn)2時(shí),小車的速度大小

⑹小車的加速度由逐差法可得

【例3】.某同學(xué)設(shè)計(jì)如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究加速度與力的關(guān)系。他在一端帶有定滑輪的水平放置的長(zhǎng)

木板上固定有人、8兩個(gè)光電門,與光電門相連的計(jì)時(shí)器可以顯示帶有遮光片的物塊在其間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間,傳

感器與跨過(guò)定滑輪的輕質(zhì)細(xì)繩相連。

(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光片寬度如圖乙所示,遮光片寬度”=cm。

(2)力傳感器可以實(shí)時(shí)記錄掛鉤上力的大小,則下列說(shuō)法正確的是。

A.丙圖中(a)安裝正確,實(shí)驗(yàn)中應(yīng)保證沙和沙桶質(zhì)量遠(yuǎn)小于物塊和遮光片質(zhì)量

B.丙圖中(b)安裝正確,實(shí)驗(yàn)中應(yīng)保證沙和沙桶質(zhì)量遠(yuǎn)小于物塊和遮光片質(zhì)量

C.丙圖中(a)安裝正確,實(shí)驗(yàn)中不需要保證沙和沙桶質(zhì)量遠(yuǎn)小于物塊和遮光片質(zhì)量

D.丙圖中(b)安裝正確,實(shí)驗(yàn)中不需要保證沙和沙桶質(zhì)量遠(yuǎn)小于物塊和遮光片質(zhì)量

(3)某次實(shí)驗(yàn)可以測(cè)得遮光片寬度為d,光電門A、8的遮光時(shí)間分別為乙、4,通過(guò)光電門A、8之間時(shí)

間為,。在數(shù)據(jù)處理時(shí),物塊運(yùn)動(dòng)的加速度的計(jì)算式應(yīng)為(選擇合適的測(cè)量字母表示)。

【詳解】(1)[1]用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光片寬度如圖乙所示,遮光片寬度為

(2)[2]丙圖中(b)安裝正確,因?yàn)橛辛Φ膫鞲衅?,可以直接測(cè)拉力的大小,所以實(shí)驗(yàn)中不需要保證沙和

沙桶質(zhì)量遠(yuǎn)小于物塊和遮光片質(zhì)量。

故選Do

(3)⑶根據(jù)加速度定義式有

【鞏固練習(xí)】舉一反「提高能力

多選1.關(guān)于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的原理和使用方法,下列說(shuō)法中正確的是()

A.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接交流電源,交流電源頻率通常為50Hz

B.如果紙帶上相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有四個(gè)點(diǎn),則相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔是0.08s

C.如果打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下的點(diǎn)先密集后稀疏,則說(shuō)明紙帶的速度由小變大

D.電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在220V交流電源上,電火花計(jì)時(shí)器接在4?6V交流電源上

1【答案】AC

【詳解】A.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用交流電,交流電源頻率通常為50Hz,故A正確;

B.相鄰兩個(gè)點(diǎn)跡之間的時(shí)間間隔為0.02s,相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔是0.1s,故B錯(cuò)誤;

C.如果打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下的點(diǎn)先密集后稀疏,根據(jù)相鄰兩個(gè)點(diǎn)跡之間的時(shí)間間隔相同可知速度大相

鄰兩個(gè)點(diǎn)跡之間距禽大,故C正確;

D.電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用4?6V的低壓交流電源,電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用220V交流電源,故D錯(cuò)誤。

故選ACo

2.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是高中物理實(shí)驗(yàn)中常用的實(shí)驗(yàn)器材,請(qǐng)你完成下列有關(guān)問(wèn)題

(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是的儀器。

(2)如圖A、B是兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的圖片,其中A是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,B是打點(diǎn)計(jì)時(shí)

器。

(3)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源為(選填交流或直流)電源,打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s。

下表列出了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下B、C、E、Q時(shí)小車的瞬時(shí)速度,請(qǐng)?jiān)诒碇刑钊氪螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器打下。點(diǎn)時(shí)小車的

瞬時(shí)速度。

位置BCDEF

速度/(m/s)0.7370.801—0.9280.994

(6)根據(jù)你畫出的小車的速度一時(shí)間圖像計(jì)算出的小車的加速度。=m/s7結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

電火花電磁交流0.864

0.64

【詳解】(1)⑴打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是計(jì)時(shí)的儀器;

(2)[2][3]A打點(diǎn)計(jì)時(shí)器有墨粉紙盒,為電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,B打點(diǎn)計(jì)時(shí)器有復(fù)寫紙,可知為電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)

器;

⑷打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源為交流電源;

(4)⑸根據(jù)題意可知,紙帶上相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔

根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻瞬時(shí)速度等于該過(guò)程平均速度

(5)⑹根據(jù)描點(diǎn)法可得速度一時(shí)間關(guān)系圖線

(6)⑺在吁/圖象中,圖線的斜率表示加速度的大小則

3.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是高中物理實(shí)驗(yàn)中常用的實(shí)驗(yàn)器材,請(qǐng)你完成卜.列有關(guān)問(wèn)題:

(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源為.(選填“交流〃或"直流”)電源;

(2)接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源和讓紙帶開始運(yùn)動(dòng),這兩個(gè)操作之間的時(shí)間順序關(guān)系是

A.先接通電源,后讓紙帶運(yùn)動(dòng)

B.先讓紙帶運(yùn)動(dòng),再接通電源

C.讓紙帶運(yùn)動(dòng)的同時(shí)接通電源

D.先讓紙帶運(yùn)動(dòng)或先接通電源都可以

(3)某次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,小車拖動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng),用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一條紙帶,如圖所示,從某一清晰點(diǎn)開始,

描出0、A、B、C、。五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)[相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)未畫出),用刻度尺量出各點(diǎn)與。點(diǎn)間距禽,

已知紙帶的左端與小車相連接,所用電源的頻率為50Hz,打下B點(diǎn)時(shí)小車運(yùn)動(dòng)的速度為__________m/s,

小車的加速度為m/s2(保留兩位小數(shù));

(4)當(dāng)電源頻率高于50Hz時(shí),如果仍按50Hz的時(shí)間間隔打一個(gè)點(diǎn)計(jì)算,則算出的速度測(cè)量值將比速度的

真實(shí)值___________(填大、小或相等)。

3【答案】交流A0.621.80小

【詳解】(1)[1]打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源為交流電源。

(2)⑵接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源和讓紙帶開始運(yùn)動(dòng),這兩個(gè)操作之間的時(shí)間順序關(guān)系是先接通電源,后讓紙帶

運(yùn)動(dòng),故A正確,BCD錯(cuò)誤。

故選Ao

(3)[3]打下B點(diǎn)時(shí)小車運(yùn)動(dòng)的速度為

⑷由圖知相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離

得小車的加速度為

(4)⑸如果電源頻率高于50Hz時(shí),則由

可知,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期變小,而仍按50Hz的時(shí)間間隔打一個(gè)點(diǎn)計(jì)算,則計(jì)算中所用時(shí)間間隔偏大,

故速度的測(cè)量值與實(shí)際值相比會(huì)偏小。

4.某物理實(shí)驗(yàn)小組利用圖甲所示裝置研究勻變速直線運(yùn)動(dòng),一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板放在水平實(shí)驗(yàn)臺(tái)上,

小車在拉力作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。已知重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量,重力加速度為g。

(2)實(shí)驗(yàn)小組保持小車質(zhì)量不變,改變重物的質(zhì)量相,得到小車加速度。隨重物質(zhì)量機(jī)變化的規(guī)律圖像如

圖丙所示,由圖可知,小車的質(zhì)量為,小車運(yùn)動(dòng)過(guò)程受到的阻力大小為1.

(3)若上述測(cè)量時(shí)長(zhǎng)木板不水平,左端較低,則真實(shí)的卬〃圖線應(yīng)該在圖丙所示圖線的(填“上

方”或嚇?lè)健保?/p>

【詳解】(1)ll][2]A、C兩點(diǎn)間的距離為

相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為

T=O.ls

則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)小車的速度大小為

由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論有

(2)⑶⑷根據(jù)牛頓第二定律可得

根據(jù)所作圖像可知

(3)[5]若木板左端較低,則f與真實(shí)值相比偏大,圖線斜率不變,則真實(shí)圖線在圖丙所示圖線上方。

5.(1)①某次實(shí)驗(yàn)使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來(lái)分析物體運(yùn)動(dòng)情況的實(shí)驗(yàn)中有如下基本步驟:

A.固定電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

B.安裝紙帶

C.松開紙帶讓物體帶著紙帶運(yùn)動(dòng)

D.接通低壓交流電源

E.取下紙帶

F.斷開開關(guān)

這些步驟正確的排列順序?yàn)閏

②根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶,我們可以不利用公式就能直接得到的物理量是。

A.時(shí)間間隔B.位移C,加速度D.平均速度

位置BCDEF

0.7370.801—0.9280.994

ABCDEFG

②以A點(diǎn)為計(jì)時(shí)起點(diǎn),在圖乙所示坐標(biāo)系中畫出小車的速度一時(shí)間關(guān)系圖線o

【詳解】(1)⑴根據(jù)實(shí)驗(yàn)的步驟匕知,實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先安裝儀器,包括安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶,然后開始實(shí)驗(yàn)。

要注意先接通電源在釋放紙帶,完成后斷開開關(guān),取下紙帶。所以正確的順序?yàn)锳BDCFE。

⑵根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶,再不利用公式的情況下,可以直接從紙帶上得到的物理量為時(shí)間間隔和位

移。

故選AB。

(2)[3]己知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的時(shí)間間隔為0.02s,又因?yàn)槊績(jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出,所以相鄰兩個(gè)計(jì)

數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為

[4)D點(diǎn)的速度為

⑸將表格中的速度與時(shí)間一一對(duì)應(yīng),描點(diǎn)、作圖,其速度一時(shí)間圖像,如圖所示

⑹在VT圖像中,圖像的斜率為加速度,由圖像得

6.物理實(shí)驗(yàn)不僅要?jiǎng)邮植僮鬟€要?jiǎng)幽X思考,小明同學(xué)就注意到圖甲所示的裝置可以完成多個(gè)力學(xué)實(shí)驗(yàn)。

(1)探究速度隨時(shí)間變化規(guī)律時(shí),實(shí)驗(yàn)時(shí)有電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花計(jì)時(shí)器,但只提供220V的交流電源,

小明應(yīng)選用計(jì)時(shí)器。

某次實(shí)驗(yàn)中打出的紙帶如圖乙所示。已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1s,則小車的加速度a=m/s2

(保留2位有效數(shù)字);

(2)利用上述數(shù)據(jù)測(cè)小車與水平長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。已知小車總質(zhì)量為〃?=0.5kg,鉤碼質(zhì)量為M=0.1kg,

重力加速度取^=10m/s2,則小車與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)/,=;

(3)若實(shí)驗(yàn)中先平衡了摩擦力,用圖甲裝置(填"能"或"不能”)驗(yàn)證小車和鉤碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能

守恒,理由是。

6【答案】電火花0.500.14不能系統(tǒng)除祛碼重力做功外還有無(wú)法計(jì)算的小車的重

力做功。

【詳解】(1)[1]電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是8V左右的交流電壓,電火花計(jì)時(shí)器的工作電壓為220V,可知小

明應(yīng)選用電火花計(jì)時(shí)器;

⑵圖中有

根據(jù)

代人數(shù)據(jù)解得加速度

(2)⑶對(duì)整體分析,根據(jù)牛頓第二定律得

代人數(shù)據(jù)解得

(3)⑷⑸圖甲裝置不能驗(yàn)證小車和鉤碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,理由是系統(tǒng)除祛碼重力做功外還有無(wú)法計(jì)

算的小車的重力做功。

7.頻閃攝影是研究變速運(yùn)動(dòng)常用的實(shí)驗(yàn)手段。在暗室中,頻閃儀每隔一定時(shí)間發(fā)出一次短暫的強(qiáng)烈閃光,

在膠片上記錄卜物體在幾個(gè)閃光時(shí)刻的位置。左圖是小球自由卜.落時(shí)的頻閃照片示意圖,頻閃儀每隔7=5

s閃光一次。

cm

05Oo

2.2?-OA

49-OB

8.7—■OC

13.6--OD

19.6--OF

26.7--OF

3030303030

(1)表格中已給出記數(shù)點(diǎn)A、&D、K對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度且在圖中標(biāo)出,請(qǐng)計(jì)算出計(jì)數(shù)點(diǎn)C對(duì)應(yīng)的速度并

在右圖中標(biāo)出來(lái),同時(shí)擬合出V—f圖像

記數(shù)點(diǎn)ABCDE

對(duì)應(yīng)的速度v=0.66m/sv=0.98m/s—v=1.64m/sv=1.97m/s

(2)以下用來(lái)測(cè)量加速度的方法,可行的有

方法C:從UT圖線上取相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的速度和時(shí)刻,用公式用h算出加速度

方法D:用量角器量出u—/圖線的傾角仇查三角函數(shù)表得到tan。,則加速度a=tane

Ar

(3)用空表示各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度,從理論上講,對(duì)&的要求是(選填“越小越好〃或“與大小

無(wú)美〃);從實(shí)驗(yàn)的角度看,選取的Ar大小與速度測(cè)量的誤差_________(選填"有關(guān)"或“無(wú)關(guān)”)。

【詳解】(1)⑴⑵C點(diǎn)的速度

畫出v-t圖像如圖

(2)⑶方法A中,取加速度的平均值后,只能用到第一組和最后一組數(shù)據(jù),不利于減小偶然洪差;方法B

中,加速度取平均值后,仍能能用到所有的數(shù)據(jù),可減小實(shí)驗(yàn)的偶然誤差,則方法B正確,A錯(cuò)誤;

根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出vt圖象,當(dāng)縱坐標(biāo)取不同的標(biāo)度時(shí),圖象的傾角就會(huì)不同,所以量出其傾角,用公式242的

算出的數(shù)值并不是加速度,故方法D錯(cuò)誤。

故選BC;

ZAr

(3)[4]⑸用后表示各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度,從理論上講,對(duì)獨(dú)的要求是似越小,則五越接近與瞬時(shí)速度,

則要求加越小越好;從實(shí)驗(yàn)的角度看,選取的Ax大小與速度測(cè)量的誤差有關(guān);Ax越大,瞬時(shí)速度測(cè)量的

誤差就越大。

8.某實(shí)驗(yàn)小組利用甲圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律,電源頻率為50Hz。乙圖是實(shí)驗(yàn)中

打出的一條紙帶,。點(diǎn)為打下的第一個(gè)點(diǎn),從A點(diǎn)開始每打五八點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)依次標(biāo)8、C、。、E、F、

Go

(1)下列說(shuō)法正確的是

A.電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是靠振針和復(fù)寫紙打點(diǎn)

B.電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接220V的交流電源

C.實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先釋放小車再接通電源

D.紙帶運(yùn)動(dòng)時(shí)受到電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的阻力比電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器小

(2)推測(cè)紙帶的運(yùn)動(dòng)是加速運(yùn)動(dòng)還是減速運(yùn)動(dòng)?并說(shuō)明理由(填“加速”或"減速〃);理由:

(3)打出A點(diǎn)到打出8點(diǎn)的時(shí)間為

(4)打出C、E兩點(diǎn)的時(shí)間內(nèi),小車的平均速度為m/s(保留兩位有效數(shù)字)。

8【答案】BD加速相等時(shí)間間隔內(nèi),位移越來(lái)越大0.1s或者0.10s0.40

【詳解】⑴[1]A.電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是靠電火花和墨粉打點(diǎn)的,故A錯(cuò)誤:

B.電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電源是220V的交流電源,故B正確;

C.實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源再釋放小車,故C錯(cuò)誤;

D.電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是靠電火花和墨粉打點(diǎn)的,電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是靠振針和復(fù)寫紙打點(diǎn)的,振針打點(diǎn)時(shí)對(duì)

紙帶有較大的阻礙作用,故D正確。

故選BD;

⑵⑵⑶。點(diǎn)為打下的第一個(gè)點(diǎn),由紙帶相鄰兩點(diǎn)間的距離越來(lái)越大可知,紙帶的運(yùn)動(dòng)是加速運(yùn)動(dòng);

⑶⑷從A點(diǎn)開始每打五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),所以相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為

⑷⑶小車的平均速度為

9.(1)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器完成實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,一定要使用(選填"交流”或"直流”)電源,在紙帶

上直接打出的相鄰兩個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為。在“練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器”的實(shí)驗(yàn)中,一位同

學(xué)用手拉動(dòng)紙帶的方式打出了甲、乙兩條紙帶,可以判定甲圖對(duì)應(yīng)的拉動(dòng)紙帶速度(選填“較大”

或做小”);

(2)在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律〃的實(shí)驗(yàn)中,一位同學(xué)這樣處理紙帶:每隔4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)

點(diǎn),并且用某個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的前后兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的平均速度代表這個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度,在下面的表格里,展

示了他的實(shí)驗(yàn)記錄和數(shù)據(jù)整理(部分),根據(jù)這位同學(xué)的做法完成下列內(nèi)容。

不%&%

各計(jì)數(shù)點(diǎn)刻度值((cm)

5.009.0114.0220.026.9835.0143.9

各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻。(O0A

小車在各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度-(nVs)/B0.846/

①相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為s;

②在對(duì)各計(jì)數(shù)點(diǎn)刻度值心的記錄中,一定有錯(cuò)誤的是(從“-%、4、々、七、5、/、4”中選

填);

③"各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻?!币恍兄械腁應(yīng)填為:

④"小車在各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度廣一行中的3應(yīng)填為:

9【答案】交流0.02s較小0.1x3和xC0.40.5500.987

【詳解】⑴打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用交流電源,頻率為50Hz,打點(diǎn)周期為0.02S。

⑶打點(diǎn)越密,相同時(shí)間內(nèi)位移越小,速度越小。

(2)⑷每隔4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),所以時(shí)間間隔為0.1s.

⑸在對(duì)各計(jì)數(shù)點(diǎn)刻度值X”的記錄中,結(jié)果都保留的2位小數(shù),只有x3和x6保留了一位。

⑹取的第5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),第一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間為0,所以第5個(gè)為0.4so

⑺瞬時(shí)速度等于中間時(shí)刻平均速度,有

⑻根據(jù)已求得的瞬時(shí)速度有

10.一位同學(xué)用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)探究恒力作用下物體速度y與位移x的關(guān)系,請(qǐng)你回答下列問(wèn)題:

(1)關(guān)于該實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法中正確的是O

A.需要調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌使其保持水平

B.需要保證檀碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量

C.實(shí)驗(yàn)中每次釋放滑塊時(shí)要確?;瑝K到光電門的距離保持不變

D.測(cè)量滑塊的位移時(shí),應(yīng)測(cè)量固定在滑塊上的遮光條釋放點(diǎn)到光電門間的距離

(2)為了測(cè)量滑塊到達(dá)光電門時(shí)的速度,需先測(cè)量遮光條的寬度。用游標(biāo)卡尺測(cè)量測(cè)量遮光條寬度時(shí)的情

景如圖2所示,則該遮光條的寬度為d=mm。

12cm

IIIIIIIIII1,1,11J,1,1I1,1II

111111riiIriii?iiiI

1020

圖2

10【答案】D3.151.23偏小

【詳解】(1)考行學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解,本實(shí)驗(yàn)只需要保證“外力恒定”即可,不需要測(cè)量外力,故

A、B錯(cuò)誤;

C.實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菧y(cè)“速度v隨位移x變化的規(guī)律〃,位移是“變量”,需要改變滑塊釋放時(shí)距離光電門的距離,

故C錯(cuò)誤;

D.該實(shí)驗(yàn)是借助遮光條來(lái)測(cè)滑塊的速度的,故測(cè)位移時(shí)應(yīng)測(cè)量遮光條到光電門的距離,故D正確。

故選Do

(2)⑵由圖2可知,實(shí)驗(yàn)所用為“20分度〃的游標(biāo)卡尺,其游標(biāo)尺的最小分度值為

而圖中顯示"游標(biāo)尺的第3個(gè)刻度”與"主尺6mm刻度線”對(duì)齊,所X,主尺與有標(biāo)尺的零刻度線間的距離即兩

測(cè)量爪間的距離,亦即遮光條的寬度為

(3)[3]根據(jù)瞬時(shí)速度的定義可知,遮光條通過(guò)光電門的瞬時(shí)速度近似為

⑷因滑塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)推論

V.

所以理論上看,測(cè)量速度v小于遮光條中線到達(dá)光電門的速度:,故填“偏小”。

里m

48

0|=-

B藩9

0

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