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某同学在“用打点计时器测速度”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点.其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻的计数点之间的还有四个点.
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VB VC VD VE VF
数值(m/s) 0.400 0.479
 
0.640 0.721
(1)根据纸带上各个测量点间的距离,某同学已将B、C、E、F点对应的时刻的瞬时速度进行计算并填入表中,请你将D点对应的时刻的瞬时速度填入表中.(要求保留3位有效数字)
(2)每相邻两个计数点间距离分别表示为 X1,X2. X3. X4. X5. X6.小车运动的加速度计算表达式为
 
,小车的加速度为
 
m/s2
(3)将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中,并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线.根据图象可知,A点的速度的大小是
 
 m/s.
分析: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D点时小车的瞬时速度大小.
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.
用描点法画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线.
v-t图象与纵轴的交点表示A点的速度的大小.
解答:解:(1)每两个相邻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,可以求出打纸带上D点时小车的瞬时速度大小.
vD=
xCE
2T
=
0.052+0.0599
0.2
=0.560m/s
(2)设A到B之间的距离为x1,以后各段分别为x2、x3、x4、x5、x6
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:x4-x1=3a1T2 
x5-x2=3a2T2 
 x6-x3=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=
1
3
(a1+a2+a3
即小车运动的加速度计算表达式为:a=
(x4+x5+x6)-(x1+x2+x3)
9T2
=0.801m/s2
(3)将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中,画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线.
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v-t图象与纵轴的交点表示A点的速度的大小.根据图象可知,A点的速度的大小是0.321m/s.
故答案为:(1)0.560
(2)
(x4+x5+x6)-(x1+x2+x3)
9T2
,0.801
(3)如图,0.321
点评:要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用.
要注意单位的换算和有效数字的保留.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定的A、B、C、D、E、F、G共7个计数点,其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻计数点之间还有四个点未画出.试根据纸带上各个计数点间的距离.

(1)在做用打点计时器测速度的实验时,要用到打点计时器,打点计时器是一种
计时
计时
仪器,其电源频率为
50
50
Hz,常用的电磁打点计时器和电火花计时器使用的电源是
交流电
交流电
(选择直流电或交流电),它们是每隔
0.02
0.02
s打一个点.
(2)接通打点计时器电源和让纸带开始运动,这两个操作之间的时间顺序关系是
A
A

A.先接通电源,后让纸带运动   B.先让纸带运动,再接通电源
C.让纸带运动的同时接通电源   D.先让纸带运动或先接通电源都可以
(3)分别计算出打下D点时小车的瞬时速度为vD=
0.560
0.560
m/s及小车运动的加速度a=
0.801
0.801
m/s2
(4)试判断小车的运动情况,说明理由?
运动规律:在误差允许的范围内,小车做匀加速直线运动;理由:通过计算可知BC.CD.DE,EF的加速度分别是0.79,0.81,0.80,0.81,可见加速度大小近似相等,故在误差允许的范围内,小车做匀加速直线运动.
运动规律:在误差允许的范围内,小车做匀加速直线运动;理由:通过计算可知BC.CD.DE,EF的加速度分别是0.79,0.81,0.80,0.81,可见加速度大小近似相等,故在误差允许的范围内,小车做匀加速直线运动.

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科目:高中物理 来源: 题型:

某兴趣小组的同学们在做“用打点计时器测速度”的实验中,让重锤自由下落,打出的一条纸带如下图所示,图中刻度尺的单位为cm,点O为纸带上记录到的第一点,点A、B、C、D…依次表示点O以后连续打下的各点.已知打点计时器每隔T=0.02s打一个点.

(1)记数点H所对应的刻度尺的读数为
11.40
11.40
cm.
(2)打点计时器打下点G时重锤的速度可用表达式vG=
xFH
tFH
xFH
tFH
进行计算,式中各量的意义是
FH为记数点F和H间的距离,tFH为打下记数点F和H的时间间隔
FH为记数点F和H间的距离,tFH为打下记数点F和H的时间间隔

(3)用上式计算出打下点G时重锤的速度为vG=
1.30
1.30
m/s.

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科目:高中物理 来源: 题型:

某同学在实验室用如图1所示的装置来研究牛顿第二定律的问题.
(1)为了尽可能减少摩擦力的影响,最好选用(填“电磁”或“电火花”)
电火花
电火花
式打点计时器,同时需要将长木板的右端垫高,直到在没有沙桶拖动下,小车拖动纸带穿过计时器时能
做匀速直线运动.
做匀速直线运动.

(2)在
m(桶和沙的总质量)<<M(小车的质量)
m(桶和沙的总质量)<<M(小车的质量)
条件下,可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力,在控制
M(小车的质量)
M(小车的质量)
不变的情况下,可以探究加速度与合力的关系.
(3)在此实验中,此同学先接通计时器的电源,再放开纸带,如图2是在m=100g,M=1kg情况下打出的一条纸带,O为起点,A、B、C为过程中的三个相邻的计数点,相邻的计数点之间有四个点没有标出,有关数据如图所示,其中hA=42.05cm,hB=51.55cm,hC=62.00cm则小车的加速度为a=
0.95
0.95
m/s2,打B点时小车的速度为VB=
1.0
1.0
 m/s.(保留2位有效数字)由以上结果分析在长木板的右端垫高时垫得
一定过高
一定过高
(一定过低、刚好、一定过高).

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科目:高中物理 来源:期末题 题型:实验题

某同学在做“用打点计时器测速度”的实验中,让重锤自由下落,打出的一条纸带如图所示,图中直尺的单位为cm。点O为纸带上记录到的某一点,点A、B、C、D...依次表示点O以后连续的各点,已知打点计时器每隔T=0.02s打一个点。
(1)由纸带判断,点O为纸带上打下的第一点吗?为什么?
(2)打点计时器打下点G时重锤的速度可用表达式vG=____进行计算,用上式计算出打下点G时重锤的速度vG=____m/s。
(3)若对纸带进一步研究可发现,重锤做匀加速直线运动,试求出重锤的加速度a=___m/s2

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科目:高中物理 来源: 题型:

某同学设计了用打点计时器验证动量守恒的实验.如图在小车A的前端和小车B的后端贴有粘扣,在木板的右端固定打点计时器,小车A后面拖一长纸带,木板下垫有小木块,用来平衡摩擦力,反复移动小木块的位置,直到小车在木板上运动时可保持匀速直线运动状态.现使小车A.B分别静止在木板的右端和中间,如图所示,给小车A一个瞬时冲量,小车A与静止的小车B相碰并粘合成一体,并继续做匀速直线运动.已知打点计时器电源频率为50Hz.若得到打点纸带如图所示,并测得各计数点之间的距离,A点为运动的起点,若测得小车A的质量m1=0.4kg,小车B的质量m2=0.2kg,由以上数据可得,小车A、B碰撞前的总动量为_____________kg?m/s,碰撞后的总动量为          kg?m/s。(取三位有效数字)

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