小明在用打点计时器“研究小车的匀变速直线运动”的实验时,得到一条纸带如图甲所示.在纸带上选择0、1、2、3、4、5共6个计数点,相邻两计数点之间还有四个点未画出.纸带旁并排

◎ 题目

小明在用打点计时器“研究小车的匀变速直线运动”的实验时,得到一条纸带如图甲所示.在纸带上选择0、1、2、3、4、5共6个计数点,相邻两计数点之间还有四个点未画出.纸带旁并排放着带有最小分度值为1毫米的刻度尺,刻度尺的零刻度线跟“0”计数点对齐.

(1)小明使用的是6V的学生交流电源,则所需选取的打点计时器如图______(填“乙”或“丙”);打点计时器的打点周期为______,图中相邻两计数点的时间间隔T=______;
(2)根据纸带可判定物体做______直线运动(选填“匀加速”、“匀减速”或“匀速”).
(3)由图甲可以读出三个计数点1、3、5跟0点的距离,并填入下面表格中:
距离测量值/cm
s11.20
s2______
s312.00
(4)小车通过计数点“2”的瞬时速度表达式为v2=______(用字母T、s1、s2、s3表示,不一定全用上),代入数据得______m/s;小车做匀加速运动的加速度a=______m/s2.(计算结果保留两位有效数字)
(5)小明根据实验数据绘出如图丁所示的s-t2图线(s为各计数点至起点0的距离),则图象的斜率表示______.

◎ 答案

(1)根据打点计时器的构造和具体使用我们知道,电磁打点计时器的工作电源为4~6V交流电源,电火花打点计时器使用的是220V交流电源,打点周期都是0.02s,图中相邻两计数点之间还有四个点未画出,因此时间间隔为0.1s.
(2)由图可知,相邻计数点之间的距离越来越大,连续相等时间内的位移差为常数,因此物体做匀加速直线运动.
(3)根据刻度尺的指示可知,s2=5.40cm.
(4)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,由此可得:
v2=
s2-s1
2T
=
(5.40-1.20)×10-2m
2×0.1s
=0.21m/s

设1、3之间的距离为x1=s2-s1=5.40cm-1.20cm=4.20cm,3、5之间的距离为x2=s3-s2=12.00cm-5.40cm=6.40cm,
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可得:
a=
△x
t2
=
(x2-x1)
(2T)2
=
(6.40-4.20)×10-2m
(2×0.1s)2
=0.55m/s2

(5)根据匀变速直线运动位移时间公式可得:
s=
1
2
at2
,因此在s-t2图线中,图线的斜率表示
1
2
a
,即为加速度的二分之一.
故答案为:(1)乙,0.02s,0.1s;(2)匀加速;(3)5.40;(4)
s2-s1
2T
,0.21,0.55;(5)
1
2
a

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“小明在用打点计时器“研究小车的匀变速直线运动”的实验时,得到一条纸带如图甲所示.在纸带上选择0、1、2、3、4、5共6个计数点,相邻两计数点之间还有四个点未画出.纸带旁并排…”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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