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用接在50Hz交流电源上的打点计时器测定小车做匀加速直线运动的加速度,得到如图所示的一条纸带,从比较清楚的点开始起,取若干个计数点,分别标上0、1、2、3…(每相邻的两个计数点间有4个打印点未标出),测得0与1两点间的距离x1=30mm,3与4两点间的距离x4=48mm.则小车在0与1两点间的平均速度为
0.3
0.3
m/s,小车的加速度为
0.6
0.6
m/s2,计数点2的速度为
0.39
0.39
m/s.
分析:已知位移与运动时间,由平均速度公式可以求出物体的平均速度;
做匀速直线运动的物体在相邻的相等时间间隔内的位移之差是定值at2,据此可以求出小车的加速度;
由匀变速运动的位移公式求出计数点0的速度,由匀变速运动的速度公式求出计数点2的速度.
解答:解:计数点间的时间间隔t=0.02s×5=0.1s,
小车在0与1两点间的平均速度
.
v1
=
x1
t
=
0.03m
0.1s
=0.3m/s;
小车的加速度a=
x4-x1
3t2
=
0.048m-0.03m
3×(0.1s)2
=0.6m/s2
x1=v0t+
1
2
at2,v2=v0+a×2t,
代入数据解得:v2=0.39m/s;
故答案为:0.3;0.6;0.39.
点评:熟练掌握匀变速运动特点是正确求出加速度与瞬时速度的关键.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图1所示为“探究加速度与物体受力和质量的关系”实验装置图.图中A为小车,B为装有砝码的小盘,C为一端带有定滑轮的长木板,小车通过纸带与电火花打点计时器相连,计时器接50Hz交流电.小车的质量为m1,小盘(及砝码)的质量为m2
(1)下列说法正确的是
C
C

A.为平衡小车与水平木板之间摩擦力,应将木板不带滑轮的一端适当垫高,在挂小盘(及砝码)的情况下使小车恰好做匀速运动
B.每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力
C.本实验中要满足m2应远小于m1的条件
D.在用图象探究加速度与质量关系时,应作a-m1图象
(2)实验中,得到一条打点的纸带,如图2所示,已知相邻计数点间的时间间隔为T,且间距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出,则计算小车加速度的表达式为a=
x4+x5+x6-x1-x2-x3
9T2
x4+x5+x6-x1-x2-x3
9T2

(3)某同学在平衡好摩擦力后,保持小车质量不变的情况下,通过多次改变砝码重力,作出小车加速度a与砝码重力F的图象如图3所示,若牛顿第二定律成立,重力加速度g=10m/s2,则小车的质量为
2.0
2.0
kg,小盘的质量为
0.060
0.060
kg.(二个结果都保留两位有效数字)
(4)如果砝码的重力越来越大时,小车的加速度不能无限制地增加,会趋近于某一极限值,此极限值为
10
10
 m/s2

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科目:高中物理 来源: 题型:

在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系时,采用如图甲所示的实验装置,小车及车中的砝码质量用M表示,盘及盘中的砝码质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计数器打上的点计算出:
(1)当m与M的大小关系满足
m<<M
m<<M
时,才可以认为绳子对校车的拉力大小等于盘和砝码的重力.
(2)一组同学在先保持盘及盘中的砝码质量一定,探究做加速度与质量的关系,以下做法正确的是
BC
BC


A.平衡摩擦力时,应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上
B.每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力
C.实验时,要保证绳和纸带均与木板平行以减小误差
D.小车运动的加速度可用天平测出m以及小车质量M,直接用公式 a=mg/M求出.
(3)乙图为本实验中接在50Hz的低压交流电上的打点计时器,在纸带做匀加速直线运动时打出的一条纸带,图中所示的是每打5个点所取的计数点,但第3个计数点没有画出,由图数据可求得:该物体的加速度为
0.74
0.74
m/s2;(所有结果均保留两位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系时,采用如图甲所示的实验装置,小车及车中的砝码质量用M表示,盘及盘中的砝码质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计数器打上的点计算出:
(1)当m与M的大小关系满足______时,才可以认为绳子对校车的拉力大小等于盘和砝码的重力.
(2)一组同学在先保持盘及盘中的砝码质量一定,探究做加速度与质量的关系,以下做法正确的是______

A.平衡摩擦力时,应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上
B.每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力
C.实验时,要保证绳和纸带均与木板平行以减小误差
D.小车运动的加速度可用天平测出m以及小车质量M,直接用公式 a=mg/M求出.
(3)乙图为本实验中接在50Hz的低压交流电上的打点计时器,在纸带做匀加速直线运动时打出的一条纸带,图中所示的是每打5个点所取的计数点,但第3个计数点没有画出,由图数据可求得:该物体的加速度为______m/s2;(所有结果均保留两位有效数字)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系时,采用如图甲所示的实验装置,小车及车中的砝码质量用M表示,盘及盘中的砝码质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计数器打上的点计算出:
(1)当m与M的大小关系满足______时,才可以认为绳子对校车的拉力大小等于盘和砝码的重力.
(2)一组同学在先保持盘及盘中的砝码质量一定,探究做加速度与质量的关系,以下做法正确的是______

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A.平衡摩擦力时,应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上
B.每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力
C.实验时,要保证绳和纸带均与木板平行以减小误差
D.小车运动的加速度可用天平测出m以及小车质量M,直接用公式 a=mg/M求出.
(3)乙图为本实验中接在50Hz的低压交流电上的打点计时器,在纸带做匀加速直线运动时打出的一条纸带,图中所示的是每打5个点所取的计数点,但第3个计数点没有画出,由图数据可求得:该物体的加速度为______m/s2;(所有结果均保留两位有效数字)

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科目:高中物理 来源:2011-2012学年山东省济南市平阴一中高一(上)期末物理试卷(解析版) 题型:填空题

在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系时,采用如图甲所示的实验装置,小车及车中的砝码质量用M表示,盘及盘中的砝码质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计数器打上的点计算出:
(1)当m与M的大小关系满足    时,才可以认为绳子对校车的拉力大小等于盘和砝码的重力.
(2)一组同学在先保持盘及盘中的砝码质量一定,探究做加速度与质量的关系,以下做法正确的是   

A.平衡摩擦力时,应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上
B.每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力
C.实验时,要保证绳和纸带均与木板平行以减小误差
D.小车运动的加速度可用天平测出m以及小车质量M,直接用公式 a=mg/M求出.
(3)乙图为本实验中接在50Hz的低压交流电上的打点计时器,在纸带做匀加速直线运动时打出的一条纸带,图中所示的是每打5个点所取的计数点,但第3个计数点没有画出,由图数据可求得:该物体的加速度为    m/s2;(所有结果均保留两位有效数字)

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