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【题目】某同学在做研究匀变速直线运动实验,由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s,其中S1=1.60cm,S2=2.80cm,S3=3.99cm,S4=5.20cm,S5=6.39cm,S6=7.60cm,则A点的瞬时速度大小是_______m/s,小车运动的加速度大小为_______m/s2(结果保留两位有效数字)

【答案】0.22m/s 1.2m/s2

【解析】

纸带实验中,若纸带匀变速直线运动,测得纸带上的点间距,利用匀变速直线运动的推论,可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度.

利用匀变速直线运动的推论得:
由于相邻的计数点间的位移之差不等,故采用逐差法求解加速度.
根据匀变速直线运动的推论公式x=aT2可以求出加速度的大小,得:s4-s1=3a1T2
s5-s2=3a2T2
s6-s3=3a3T2
为了更加准确的求解加速度,我们对三个加速度取平均值,得:a=(a1+a2+a3
小车运动的加速度计算表达式为
代入数据得:a=1.2m/s2

练习册系列答案
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【题目】用落体法做验证机械能守恒定律的实验。重物从高处由静止开始落下,重物拖着纸带通过打点计时器打出一系列的点,对纸带上的点进行测量,计算分析,即可验证机械能守恒定律。实验装置如图所示。

(1)在实验时,下列器材不必要的是______

A.重物 B.秒表 C.纸带 D.刻度尺

(2)一位同学在某次实验中,安装的打点计时器两限位孔不在同一竖直线上,纸带通过时受到的阻力较大,那么,这种情况造成的结果是_____

A.重物减少的重力势能小于增加的动能

B.重物减少的重力势能大于增加的动能

C.重物的机械能逐渐减小

D.重物的机械能逐渐增大

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【题目】如图1所示,可用该装置探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系。

(1)关于实验操作,下列说法正确的是_________

A.当用1根橡皮筋进行实验时,橡皮筋对小车做的功是W,用2根、3......橡皮筋串联在一起进行第2次、第3......实验时,橡皮筋对小车做的功分别是2W、3W......

B.根据纸带上打出的点,求小车获得的速度的方法,是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算

C.判断阻力被平衡的方法是,轻推拖着纸带的小车,小车可以匀速下滑

D.进行平衡摩擦力时,将长木板左端垫高,此时小车不需要连接穿过打点计时器的纸带

(2)如图2所示,是学生通过两根橡皮筋打出的一条纸带,纸带上标出了相邻点迹之间的距离,根据纸带可计算小车获得的最大速度为______m/s。(结果保留三位有效数字)

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【题目】如图所示,在2010上海世博会上,拉脱维亚馆的风洞飞行表演,令参观者大开眼界,最吸引眼球的就是正中心那个高为H=10m,直径D=4m的透明垂直风洞.风洞是人工产生和控制的气流,以模拟飞行器或物体周围气体的流动.在风力作用的正对面积不变时,风力F=0.06v2(v为风速).在本次风洞飞行上升表演中,表演者的质量m=60kg,为提高表演的观赏性,控制风速v与表演者上升的高度h间的关系如图2所示.g=10m/s2.求:

(1)表演者上升达最大速度时的高度h1

(2)表演者上升的最大高度h2

(3)为防止停电停风事故,风洞备有应急电源,若在本次表演中表演者在最大高度h2时突然停电,为保证表演者的人身安全,则留给风洞自动接通应急电源滞后的最长时间tm.(设接通应急电源后风洞一直以最大风速运行)

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【题目】如图所示,两平行金属导轨间的距离L=0.40m,金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源。现把一个质量m=0.04kg的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直、且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5Ω,金属导轨电阻不计,g10m/s2。已知sin37=0.60cos37=0.80,求:

(1)通过导体棒的电流;

(2)导体棒受到的安培力大小和方向;

(3)导体棒受到的静摩擦力。

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【题目】近期科学家在英国《自然》科学期刊上宣布重大发现,在太阳系之外,一颗被称为Trappist-1的超冷矮星周围的所有7颗行星的表面都可能有液态水,其中有3颗行星还位于适宜生命存在的宜居带,这7颗类似地球大小、温度相似,可能由岩石构成的行星围绕一颗恒星公转,下图为新发现的Trappist-1星系(图上方)和太阳系内行星及地球(图下方)实际大小和位置对比,则下列说法正确的是

A. 7颗行星运行的轨道一定都是圆轨道

B. 7颗行星运行的线速度大小都不同,最外侧的行星线速度最大

C. 7颗行星运行的周期都不同,最外侧的行星周期最大

D. 在地球上发射航天器到达该星系,航天器的发射速度至少要达到第二宇宙速度

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【题目】如图所示,氕核、氘核、氚核三种粒子从同一位置无初速度地飘入电场线水平向右的加速电场,之后进入电场线竖直向下的匀强电场发生偏转,最后打在屏上,整个装置处于真空中,不计粒子重力及其相互作用,那么

A. 偏转电场对三种粒子做功一样多

B. 三种粒子打到屏上时速度一样大

C. 三种粒子运动到屏上所用时间相同

D. 三种粒子一定打到屏上的同一位置,

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【题目】探究小车速度随时间变化的规律实验中

(1)下列哪些器材是多余的________

①电火花打点计时器②天平③低压直流电源 ④细绳

⑤纸带⑥小车⑦钩码 ⑧秒表 ⑨一端有滑轮的长木板

(2)要达到实验目的还需要的器材是:________

(3)在一次实验中,打点计时器打出一纸带,如图所示ABCD为四个计数点,且两相邻计数点间还有四个点没有画出,所用交流电频率为50Hz,纸带上各点对应单位为厘米的刻度尺上的刻度值如图所示,则B点的速vB________m/s.

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【题目】如图所示,一轻弹簧一端系在墙上O点,自由伸长到B点。今将一质量为m的小物块靠着弹簧,将其压缩到A点,然后释放,小物块能在水平面上运动到C点静止。物体与水平面间的动摩擦因数恒定,下列说法中正确的是( )

A. 物体从AB速度越来越大,从BC速度越来越小

B. 物体从AB先加速后减速,从BC速度越来越小

C. 物体从AB加速度先减小后增大,从BC加速度不变

D. 物体从AB加速度先增大后减小,从BC加速度不变

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