(1)在《测定匀变速直线运动的加速度》实验中,纸带的E端与小车连接,得到如图所示的一条纸带.已知打点计时器打点的时间间隔为0.02s,纸带上的各个点均为计数点(相邻两个计数点

◎ 题目

(1)在《测定匀变速直线运动的加速度》实验中,纸带的E端与小车连接,得到如图所示的一条纸带.已知打点计时器打点的时间间隔为0.02s,纸带上的各个点均为计数点(相邻两个计数点之间还有四个点图中未画出).用毫米刻度尺测量从某点O(O点图中未画出)到 A、B、C、D、E各点的距离依次是(单位为cm):3.00、3.30、3.80、4.50、5.40.
则实验中小车的加速度大小是______m/s2,加速度方向是从C点指向______(填B或D)点.打点计时器打下C点时小车的速度大小为______m/s.

魔方格

(2)某同学用如图所示的装置测定重力加速度,
①电火花计时器的工作电压为______,频率为______.
②打出的纸带如图所示,实验时纸带的______端应和重物相连接.(选填“甲”或“乙”)
③由纸带所示数据可算出实验时的加速度为______m/s2
④当地的重力加速度数值为9.8m/s2,请列出测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因:______.

魔方格

◎ 答案

(1)由于计时器打点的时间间隔为0.02s,相邻两个计数点之间还有四个点图中未画出,所以相邻两个计数点之间的时间间隔为0.1s.
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:xCD-xAB=2a1T2,xDE-xBC=2a2T2,为了更加准确的求解加速度,
我们对两个加速度取平均值得:a=
1
2
(a1+a2),解得:a=-0.2m/s2
相邻的计数点的间距逐渐增大,所以纸带做加速运动,所以速度方向与加速度方向相同.
由于先打出A点,依次打出B、C、D等,所以运动方向为从C点指向B点,所以小车加速度方向是从C点指向B点.
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,vC=
xBD
tBD
=0.06m/s.
(2)①电火花计时器的工作电压为220v,频率为50Hz,打点周期是0.02 s.
②从图上看出,从乙端往甲端,相邻的计数点距离越来越大,也就说明纸带速度越来越大.
由于重物下落速度逐渐变大,所以打点计时器先打出9点,而与重物相连的纸带一端在实验时是处于下端,也就是计时器先打点的位置,所以纸带的乙端与重物相连.
③根据运动学公式得:△x=gt2
重力加速度g=
△x
(m-n)t2
=
0.0392-0.0204
5×0.022
m/s2=9.4m/s2
④当地的重力加速度数值为9.8m/s2,大于实验测出的加速度,所以重物下落过程中除了重力还受到了向上的阻力,这个阻力主要是重物与纸带受到摩擦阻力和空气阻力.
故答案为:(1)0.2;b;0.06;(2)①220V;50Hz;②乙;③9.4;④纸带与打点计时器间有摩擦力作用和重物受空气阻力作用.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“(1)在《测定匀变速直线运动的加速度》实验中,纸带的E端与小车连接,得到如图所示的一条纸带.已知打点计时器打点的时间间隔为0.02s,纸带上的各个点均为计数点(相邻两个计数点…”主要考查了你对  【实验:探究小车速度随时间变化的规律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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