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1.某同学在做“研究匀变速直线运动”的实验,打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带如图1所示.交流电源的频率为50Hz,且相邻两点间还有4个点未画出来.其中x1=7.05cm、x2=7.68cm、x3=8.33cm、x4=8.95cm、x5=9.61cm.
(1)打A点时小车瞬时速度的大小是0.86m/s (计算结果保留两位有效数字).
(2)该同学在测量5、6两点间距时刻度尺摆放位置如图所示,由图可知x6=10.20cm
(3)该同学计算得到中间各点速度,已经描在vt图象上,如图2所示.请在答题卡上将数据点连接起来,由图象可知小车运动的加速度大小为0.60 m/s2(计算结果保留两位有效数字)

分析 (1)根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上2点时小车的瞬时速度大小;
(2)明确两点对应的刻度,则可求得两点间的距离;
(3)根据给出的点得出对应的图象,根据图象的斜率可求加速度.

解答 解:(1)已知打点计时器电源频率为50Hz,则纸带上打相邻两点的时间间隔为 0.02s.
相邻两计数点之间还有四个点未画出,所以相邻的计数点间的时间间隔为t=0.1s,
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,
得:vA=$\frac{{s}_{3}+{s}_{4}}{2T}=\frac{0.0833+0.0895}{0.2}=0.86$m/s
(2)5点对应的刻度为10.00cm,6点对应的刻度为20.20cm;则可知x6=20.20-10.00=10.20cm;
(3)用直线将各点连接,注意近量多的点分布在直线或点均匀分布在直线两侧;如图所示;

由图可知,图象的斜率表示加速度;则a=$\frac{△v}{△t}$=$\frac{100-70}{0.5}$×10-2=0.60m/s2
故答案为:(1)0.86m/s          (2)10.20cm       (3)如图所示;0.60m/s2

点评 本题考查探究小车速度和时间关系的实验,要注意掌握图象法的应用,同时注意平均速度的计算方法的掌握.

练习册系列答案
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11.下列说法中正确的是(  )
A.电流做功的实质是导体中的恒定电场对自由电荷的静电力在做功
B.电容器所带的电荷量与两极间的电势差成正比
C.随着电场强度的大小逐渐减小,电势也逐渐降低
D.焦耳发现了电流热效应的规律,密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值

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12.某空间区域的竖直平面内存在电场,其中竖直的一条电场线如图1中虚线所示.一个质量为m、电荷量为q的带正电小球,在电场中从O点由静止开始沿电场线竖直向下运动.以O为坐标原点,取竖直向下为x轴的正方向,小球的机械能E与位移x的关系如图2所示,不计空气阻力.则(  )
A.电场强度大小恒定,方向沿x轴负方向
B.从O到x1的过程中,小球的速率越来越大,加速度越来越大
C.从O到x1的过程中,相等的位移内,小球克服电场力做的功相等
D.到达x1位置时,小球速度的大小为$\sqrt{\frac{{2({E_1}-{E_0}+mg{x_1})}}{m}}$

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

9.在用电火花计时器研究某一物体的匀加速直线运动时,得到了一条如图所示的记录该物体运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E为相邻的计数点,相邻计数点间还有四个点未画出
(1)电火花打点计时器的工作电压为220V,本实验电源频率为50Hz,则每隔0.02s打一次点,本实验中每隔两个相邻计数点之间的时间间隔为0.1s
(2)根据运动学有关公式可求得vB=1.38m/s,vC=2.64m/s
(3)该物体的加速度a=12.6m/s2

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

16.与打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况时常用的计时仪器,如图甲所示:a、b分别是光电门的激光发射器和接收装置.现利用如图乙所示的装置验证滑块所受外力做功与其动能变化的关系.方法是:在滑块上安装一遮光板,把滑块放在水平放置的气垫导轨上(滑块在该导轨上运动时所受阻力可忽略),通过跨过定滑轮的细绳与钩码相连,连接好1、2两个光电门,在图示位置释放滑块后,光电计时器记录下滑块上的遮光板先后通过两个光电门的时间分别为△t1、△t2.已知滑块(含遮光板)质量为M、钩码质量为m、两光电门间距为s、遮光板宽度为L、当地的重力加速度为g

(1)用游标卡尺(20分度)测量遮光板宽度,刻度如图丙所示,读数为5.70mm
(2)本实验想用钩码的重力表示滑块受到的合外力,为减小这种做法带来的误差,实验中需要满足的条件是M远大于m(填“远大于”“小于”“远小于”)
(3)计算滑块先后通过两个光电门时的瞬时速度的表达式为:v1=$\frac{L}{△{t}_{1}}$、v2=$\frac{L}{△{t}_{2}}$(用题中的字母表示)
(4)本实验中,验证滑块运动的动能定理的表达式为mgs=$\frac{1}{2}$M($\frac{L}{△{t}_{2}}$)2-$\frac{1}{2}$M($\frac{L}{△{t}_{1}}$)2.(用题中所给字母表示)

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6.滑草是最近几年在国内兴起的一种休闲健身运动,有一种滑法是人坐在滑草车上从草坡上滑下,即刺激又省劲.如图所示,现有一滑草场近似处理为斜坡段和水平段连接,其斜坡段长度为L1=72m,倾角为18°,水平段长度为L2=30m,斜坡段和水平段的动摩擦因数都为μ=0.3,滑草车的质量m=10kg,人的质量M=40kg,人坐在滑草车上从斜坡的顶端由静止滑下,不考虑滑草车在斜坡与水平面连接处的机械能损失,问:(sin18°=0.31,cos18°=0.95,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)滑草车沿斜面下滑时的加速度大小
(2)滑草车最后停在离终点多远的地方
(3)滑草车在水平段上滑行时人对车的作用力大小.

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13.在地质、地震、勘探、气象和地球物理等领域的研究中,需要精确的重力加速度g值,g值可由实验精确测定.近年来测g值的一种方法叫“对称自由下落法”,它是将测g归于测长度和时间,以稳定的氦氖激光为长度标准,用光学干涉的方法测距离,以铷原子钟或其他手段测时间,能将g值测得很准.具体做法是:将真空长直管沿竖直方向放置,自其中O点向上抛小球,小球上升到最高点处所用时间为T2;在小球运动过程中经过比O点高H的P点,小球离开P点上升到最高点处所用的时间为T1,测得T1、T2和H,可求得g等于(  )
A.$\frac{8H}{{{T}_{2}}^{2}-{{T}_{1}}^{2}}$B.$\frac{2H}{{{T}_{2}}^{2}-{{T}_{1}}^{2}}$C.$\frac{8H}{({T}_{2}-{T}_{1})^{2}}$D.$\frac{2H}{({T}_{2}-{T}_{1})^{2}}$

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10.下列说法正确的是(  )
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B.“风吹草动”,草受到了力,但没有施力物体,说明没有施力物体的力是存在的
C.磁铁吸引铁钉时,磁铁不需要与铁钉接触,说明力可以脱离物体而存在
D.网球运动员用力击球,网球受力后飞出,网球飞出后受力的施力物体不再是球拍

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11.关于多用电表的原理和使用,下列说法正确的是(  )
A.在使用多用电表之前,都要进行欧姆调零
B.在欧姆表中,红表笔与内置电源的正极相连,黑表笔于内置电源的负极相接
C.在用欧姆档测电阻时,在每次测量之前都应进行机械调零
D.多用电表在进行测电压、电阻、电流时,流经多用电表的电流都应满足“红进黑出”

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