【題目】利用打點計時器探究小車的速度隨時間變化的規(guī)律.其中交變電流的頻率為50Hz,如圖給出了該次實驗中,從A點開始,每5個點取一個計數(shù)點的紙帶,其中A、B、C、D、E、F、G都為計數(shù)點.測得各計數(shù)點到A點的距離分別為:d1=1.40cm,d2=3.29cm,d3=5.69cm,d4=8.59cm,d5=12.00cm,d6=15.90cm.
(1)如果該紙帶A端與小車相連,則小車的運動方向為(選填“A→B”或“B→A”),且小車做(填“勻加速”、“勻減速”或“變加速”)直線運動.
(2)在打計數(shù)點F時,小車運動的瞬時速度為vF=m/s,小車的加速度大小為a=m/s2 . (本小題計算結果數(shù)值均保留兩位有效數(shù)字)
(3)如果當時電網(wǎng)中交變電流的電壓略偏小,但仍然穩(wěn)定.而做實驗的同學并不知道,那么加速度的測量值與實際值相比(選填“偏大”“偏小”或“不變”).
【答案】
(1)B→A,勻加速
(2)0.37,0.50
(3)不變
【解析】解:(1)紙帶做加速運動,相等時間內(nèi)運動的位移越來越大,由此可判斷紙帶那端與小車相連,因此紙帶的左端與小車相連,則小車的運動方向由B到A;
依據(jù)紙帶數(shù)據(jù),即為:xBC﹣xAB=3.29﹣1.40﹣1.40=0.49cm
xCD﹣xBC=5.69﹣3.29﹣(3.29﹣1.40)=0.51cm;則有連續(xù)相等的時間內(nèi),在誤差允許范圍內(nèi),位移之差相等,因此小車做勻加速直線運動;(2)每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點圖中沒有畫出,計數(shù)點之間的時間間隔為t=0.1s;
根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度,
得:vF = = m/s=0.37m/s;
設A到B之間的距離為x1,以后各段分別為x2、x3、x4、x5、x6,
根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小,得:
x4﹣x1=3a1T2
x5﹣x2=3a2T2
x6﹣x3=3a3T2
為了更加準確的求解加速度,我們對三個加速度取平均值,得:
a= (a1+a2+a3)= =0.50m/s2;(3)電網(wǎng)電壓變化,并不改變打點的周期,故測量值與實際值相比不變.
所以答案是:(1)B→A,勻加速;(2)0.37,0.50;(3)不變.
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【題目】半圓柱體P放在粗糙的水平地面上,其右端有豎直擋板MN。在P和MN之間放有一個光滑均勻的小圓柱體Q,整個裝置處于靜止狀態(tài)。如圖所示是這個裝置的縱截面圖,若用外力使MN保持豎直并緩慢地向右移動,在Q落到地面以前,發(fā)現(xiàn)P始終保持靜止。在此過程中,下列說法中正確的是( )
A. P、Q間的彈力逐漸增大
B. 地面對P的摩擦力先增大后減小
C. MN對Q的彈力逐漸減小
D. Q受到P和MN的合力逐漸增大
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【題目】為驗證“拉力做功與物體動能變化的關系”,某同學到實驗室找到下列器材:長木板(一端帶定滑輪)、電磁打點計時器、質(zhì)量為200g的小車、質(zhì)量分別為10g、30g和50g的鉤碼、細線、學生電源(有“直流”和“交流”擋).該同學進行下列操作:
A.組裝實驗裝置,如圖(a)所示
B.將質(zhì)量為200g的小車拉到打點計時器附近,并按住小車
C.選用50g的鉤碼掛在拉線的掛鉤P上
D.接通打點計時器的電源,釋放小車,打出一條紙帶
E.在多次重復實驗得到的紙帶中選出一條點跡清晰的紙帶,如圖(b)所示
F.進行數(shù)據(jù)采集與處理
請你完成下列問題:
(1)該同學將紙帶上打出的第一個點標為“0”,且認為打“0”時小車的速度為零,其后依次標出計數(shù)點1、2、3、4、5、6(相鄰兩個計數(shù)點間還有四個點未畫),各計數(shù)點間的時間間隔為0.1s,如圖(b)所示,該同學測量出計數(shù)點0到計數(shù)點3、4、5的距離,并標在圖(b)上,如果將鉤碼的重力在數(shù)值上當作小車所受的拉力,則在打計數(shù)點0到4的過程中,拉力對小車做的功為________J,小車的動能增量為_________J.(取重力加速度g=9.8 m/s2,結果均保留兩位有效數(shù)字)
(2)由(1)中數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),該同學并沒有能夠得到“拉力對物體做的功等于物體動能增量”的結論,且對其他的點(如2、3、5點)進行計算的結果與“4”計數(shù)點相似,你認為產(chǎn)生這種實驗結果的主要原因有________________(填寫正確的選項)
A.小車質(zhì)量不滿足遠大于鉤碼質(zhì)量
B.沒有平衡摩擦力
C.沒考慮鉤碼動能的增加
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【題目】甲、乙兩個物體在同一地點,沿同一方向作直線運動的速度一時間圖象如圖所示,關于6s內(nèi)甲乙的運動說法正確的是( 。
A.兩物體相遇的時間是2s和6s
B.0~1s內(nèi)甲在乙前面,1~4s內(nèi)乙在甲前面
C.兩個物體相距最遠的時刻是4s末
D.4s時乙的加速度為﹣1m/s2
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【題目】如圖所示,在教室里某同學站在體重計上研究超重與失重.她由穩(wěn)定的站姿變化到穩(wěn)定的蹲姿稱為“下蹲”過程;由穩(wěn)定的蹲姿變化到穩(wěn)定的站姿稱為“起立”過程.關于她的實驗現(xiàn)象,下列說法中正確的是( )
A. 只有“起立”過程,才能出現(xiàn)失重的現(xiàn)象
B. 只有“下蹲”過程,才能出現(xiàn)超重的現(xiàn)象
C. “下蹲”的過程,先出現(xiàn)超重現(xiàn)象后出現(xiàn)失重現(xiàn)象
D. “起立”、“下蹲”的過程,都能出現(xiàn)超重和失重的現(xiàn)象
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【題目】(1)如圖的電路中,閉合開關前滑動變阻器的滑動觸頭應處在_________端 。
(2)電源的電動勢E=_______V,內(nèi)阻r= _________Ω
(3) 滑片從A端滑到B端過程中對應的U-I圖象如右b圖,故滑動變阻器的最大阻值R=_______Ω。
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【題目】以36km/h的速度沿平直公路行駛的汽車,遇障礙物剎車后獲得大小為a=4m/s2的加速度,剎車后第三個2s內(nèi),汽車走過的位移為( )
A.12.5 m
B.2 m
C.10 m
D.0m
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【題目】某實驗小組在“探究加速度與物體的質(zhì)量、受力的關系”實驗中,設計出如下的實驗方案,實驗裝置如圖l所示。已知小車質(zhì)量M=261g,打點計時器所使用的交流電頻率f=50Hz。其實驗步驟是:
A.按圖所示安裝好實驗裝置;
B.利用墊塊調(diào)節(jié)長木板的傾角,輕推小車后,使小車(與紙帶、細繩和砝碼盤相連)能沿長木板向下做勻速運動;
C.取下細繩和砝碼盤,記下砝碼盤中砝碼的質(zhì)量m;
D.將小車置于打點計時器旁(小車與紙帶相連,但與細繩和砝碼盤不相連)先接通電 源,再放開小車,打出一條紙帶,由紙帶求得小車的加速度a;
E.重新掛上細繩和砝碼盤,改變砝碼盤中砝碼質(zhì)量,重復A、B、C、D步驟,求得小車在不同合外力F用下的加速度。
回答以下問題:
(1)按上述方案做實驗,是否要求砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量?______(填“是”或“否”)。
(2)實驗中打出的其中一條紙帶如圖2所示,選取4個點為一組計數(shù)點,由該紙帶可求 得小車的加速度a=_____m/s2(結果保留三位有效數(shù)字)。
(3)某次實驗中砝碼盤中砝碼的重力和對應小車加速度數(shù)據(jù)如下表
①請根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在答題紙上畫出a-F圖象________;
②造成圖線不過坐標原點的最主要原因是_____________;
③砝碼盤的重力大小是_______N。
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【題目】如圖1所示,某同學利用如圖所示的裝置,求重物做自由落體運動的加速度和某一時刻的瞬時速度.
(1)讓重錘拉著一條紙帶自由下落,通過打點計時器在紙帶上打點,若要完成該實驗,除圖中的實驗器材外,必需的器材還有(填字母序號)
A.天平
B.刻度尺
C.秒表
(2)選取一條符合實驗要求的紙帶如圖2所示,O為第一個點,A、B、C為從合適位置開始選取的三個連續(xù)點,已知每相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔是0.1s,則B點的速度vB=m/s,加速度a=m/s2 . (結果保留三位有效數(shù)字)
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