2019人教版必修第一册 第二章 1.实验:探究小车速度随时间变化的规律 核心题练
一、单选题
1.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,下列说法正确的是( )
A.钩码的质量越大越好
B.在释放小车前,小车应靠近有定滑轮的一端
C.开始前要先开电源后放纸带,打完点要先断开电源后取纸带
D.坐标轴单位长度越小越好
2.在研究匀变速直线运动的实验中,算出小车经过各计数点的瞬时速度,为了计算加速度,最合理的方法是( )
A.根据任意两计数点的速度用公式算出加速度
B.根据实验数据画出v-t图象,量取其倾角,由公式求出加速度
C.根据实验数据画出v-t图象,由图象上相距较远的两点所对应的速度、时间用公式算出加速度
D.依次算出通过连续两计数点间的加速度,算出平均值作为小车的加速度
3.在研究匀变速直线运动的实验中,算出小车经过各计数点的瞬时速度如下:
计数点序号 1 2 3 4 5 6
计数点对应的时刻/s 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60
通过计数点时的速度/(cm·s-1) 44.0 62.0 81.0 100.0 110.0 168.0
为了计算加速度,合理的方法是( )
A.根据任意两计数点的速度,用公式a=算出加速度
B.根据实验数据画出v-t图像,量出其倾角α,由公式a=tanα求出加速度
C.根据实验数据画出v-t图像,由图像上相距较远的两点所对应的速度、时间,用公式a=算出加速度
D.依次算出通过连续两计数点间的加速度,算出平均值作为小车的加速度
4.在研究匀加速直线运动的实验时,得到如图所示的一条纸带,0、1、2、3为相邻的计数点,1、2、3点到0点的距离分别为x1、x2和x3,相邻计数点的时间间隔为T,则在计数点2所代表的时刻,纸带运动的瞬时速度计算式为( )
A. B. C. D.
5.用打点计时器探究匀变速直线运动速度随时间变化规律的实验中,利用实验数据描点作出v-t图象,所描的点不完全在同一条直线上,原因可能是
A.长度测量不准确 B.小车质量偏小
C.没有平衡小车受到的摩擦力 D.拉小车的钩码质量偏大
6.在实验中,利用纸带上的数据和第一章的方法得出各计数点的瞬时速度后,以速度v为纵轴,以时间t为横轴建立直角坐标系。某次实验中某同学描出的点如图所示。在直角坐标系上一共描出了10个点。下列思考有道理的是( )
①这10个点无论如何也不在一条直线上,因此小车运动的v-t图象不可能为一条直线,而应为一条光滑的曲线
②这10个点中有6个点虽然不在一条直线上,但它们紧挨在一条直线附近,只有F和B两点离这条直线太远
③在10个点当中只有4个点能画在一条直线上(A、D、G、I),有六个点不在该直线上,这条直线肯定不能表示小车运动的规律
④与直线偏差较小的点(C、E、H、J)可能是实验误差造成的,而与直线偏离较大的点(B、F)则可能是实验中出现错误造成的
A.①③ B.②④ C.①② D.③④
7.某物体做匀变速直线运动,依次通过A、B、C、D四个点,通过相邻两点的时间间隔均为2s,已知,,则下列说法正确的是( )
A.物体的加速度大小为4m/s2 B.物体在BC段的平均速度大小为10m/s
C.物体通过A点的速度大小为6m/s D.物体通过C点的速度大小为16m/s
8.某同学利用如图所示装置研究匀变速直线运动规律。实验中下列措施必要的是( )
A.打点计时器接交流电源 B.平衡小车与长木板间的摩擦力
C.细线必须与长木板平行 D.小车的质量远大于钩码的质量
二、实验题
9.某一学习小组的同学想通过打点计时器在纸带上打出的点迹来探究小车速度随时间变化的规律,实验装置如图所示。
(1)常见的打点计时器有两种分别为电磁打点计时器、电火花打点计时器;三明一中学生分组实验用的是电火花计时器,它应使用______电源(选填“6V直流”,“6V交流”,“220V直流”,“220V交流”),当电源频率为50Hz时,每隔______s打一个点。要测量小车的速度,除打点计时器(含所用电源、纸带、墨粉纸盘)外还必须使用的测量工具是______;
(2)关于本实验,下列说法正确的是______;
A.为了小车运行稳定应用手始终扶着小车或拖着纸带
B.应先接通电源打点,后释放纸带运动
C.打点计时器应放在长木板的有滑轮一端
D.纸带上的点迹越密集,说明纸带运动的速度越小
E.测量纸带各点间距时可采用多次测量取平均的方法减小系统误差
(3)该小组在规范操作下得到一条点迹清晰的纸带如图所示,在纸带上依次选出7个计数点,分别标上O、A、B、C、D、E和F,每相邻的两个计数点间还有四个点未画出,打点计时器所用电源的频率是50Hz。各计数点间的距离分别为s1,s2,s3,s4,s5,s6(如图所示)
根据纸带信息计算小车的加速度公式为a=______,如果测得C、D两点间距s4=2.70cm,D、E两点间距s5=2.90cm,打下D点时小车的速度值vD=______m/s;(计算结果保留3位有效数字)
(4)如果当时电网中交变电流的频率比正常50Hz更大,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值与实际值相比______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
10.某同学在用电磁打点计时器做探究匀变速直线运动规律的实验时:
(1)使用电磁打点计时器时,下列做法正确的是______
A.应使用220V的交流电
B.使用时应当先放开小车,让其运动起来,再接通电源
C.也可以用干电池作为打点计时器的电源
D.每打完一条纸带要及时切断打点计时器的电源
(2)打点计时器打点的时间间隔为0.02s,按打点时间先后顺序,每五个点取一个计数点,依次得到A、B、C、D、E 五个计数点.用刻度尺量的得AB=7.60cm,BC=6.00cm,CD=4.40cm,DE=2.80cm.由此可知,图中相邻两个点之间的时间间隔是_______s,打点计时器打B点时,小车的速度为______m/s,小车运动的加速度大小为______m/s2,加速度方向与小车运动方向________(填“相同”或“相反”).
11.如图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6为计数点,每相邻两计数点间还有4个点未标出,计数点间的距离如图所示,交流电频率为50Hz,根据图中的数据计算打下计数点4时纸带的速度______m/s,加速度a=______m。(结果保留三位有效数字)
12.某同学仿照“探究小车速度随时间变化的规律”这一实验,利用如图所示的装置测量重物做自由落体运动的加速度。
(1)对实验装置及其操作的要求,下列说法正确的是______
A.电磁打点计时器应接220V交流电源
B.打点计时器的两个限位孔应在同一条竖直线上
C.重物最好选用密度较小的材料
D.操作时,应先放开纸带后接通电源
E.为了减小误差,应重复多次实验,在打出的纸带中挑选一条最清晰的
(2)为了计算加速度,__________(填“一定”或“不一定”)需要找到打下的第一个点,并选取其以后各连续的点作为计数点。如图是某同学在实验中得到一条纸带,每两个点时间间隔为T,测量出各点间的距离已标在纸带上。求打点计时器打出点A时重物的瞬时速度为__________,在充分使用纸带上数据的情况下,物体做自由落体运动的加速度为__________;
(3)若实际电源频率大于50Hz,测得A点速度__________(选填“偏大”“偏小”)。
13.如图甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的仪器,请回答下面问题:
①甲图是___________(填“电磁”或“电火花”)打点计时器,工作电压约为___________ V。
②乙图是___________(填“电磁”或“电火花”)打点计时器,电源采用的是___________(填“直流电源”或“交流电源”)。
14.某次实验打点计时器使用的交流电的频率为50Hz,纸带的记录如图所示,图中O点为纸带上打下的第一个点,接下来的几个点模糊,因此从A点开始每打五个点取一个计数点。
(1)推测纸带的运动是______(填“加速运动”或“减速运动”);
(2)在打出这两点的时间间隔中,纸带运动的平均速度是______;
(3)B点的瞬时速度为______。
15.电磁打点计时器所接的电源是50Hz,每隔 _______ s打一个点.某次实验中得到的一条纸带如图所示,从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,分别标明0、1、2、3、4,量得x1=30.0mm,x2=36.0mm,x3=42.0mm,x4=48.0mm,求打“2”号点时的瞬时速度是_________ m/s,小车的加速度为 _________ m/s2.(计算结果均保留两位有效数字)
16.在“测定匀变速直线运动加速度”的实验中:
(1)打点计时器是一种计时仪器,当电源频率是50Hz时,纸带上打相邻两点的时间间隔为__________;
(2)实验过程中,下列做法正确的是__________;
A.先接通电源、再使纸带运动
B.先使纸带运动,再接通电源
C.将接好纸带的小车停在靠近滑轮处
D.将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处
(3)某同学在测定匀变速直线运动的加速度时,得到了一条较为理想的纸带。已知纸带上每两个计数点之间还有4个点未画出,依打点先后顺序编号为0,1,2,3,4,5,6……。由于不小心,纸带被撕断,部分缺失,如图所示。请根据给出的纸带回答:
A. B. C. D.
①从纸带A上撕下的那段应该是B、C、D三段纸带中的__________(填字母代号)
②打纸带A时,物体的加速度大小是__________m/s2;打0点时物体速度的大小为__________m/s(计算结果保留2位有效数字)
17.在做“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,选择打点清晰记录小车做匀变速运动的纸带,在纸带上分别用数字0-4标注5个计数点,相邻两个计数点间的时间为0.1s。纸带上从0点起每相邻两个计数点间的距离依次为2.80m、4.40cm、5.95cm、7.60cm,如图所示。由纸带上数据可知打点计时器打下计数点“3”时,小车的瞬时速度为___________m/s;小车的加速度为___________m/s2(结果保留2位有效数字)
18.(1)关于打点计时器的使用,下列说法中正确的是_________。
A.电火花打点计时器使用的是的直流电源
B.在测量物体速度时,先让物体运动,后接通打点计时器的电源
C.使用的电源频率越高,打点的时间间隔就越小
D.纸带上打的点越密,说明物体运动的越快
(2)某小组进行“匀变速直线运动”的实验研究,该小组用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度,电源频率,在纸带上打出的一系列的点,选出零点O,并每隔4个点标一个计数点,依次为,但因为在操作过程不小心,之间的点迹不清楚,如图所示,该小组的同学仅测出了三点到O点的距离分别为:。
可由以上信息推知:
①打B点时物体的速度大小为_________(保留两位有效数字)
②物体的加速度大小为___________(用和表示)
19.如图所示为在研究匀变速直线运动实验时打出的一条纸带,各计数点在纸带上已经标出,相邻两计数点之间有四个计时点未画出,已知打点计时器所用交流电的频率为50 Hz,用刻度尺测得AC间、DF间的距离分别为3. 70 cm、11. 22 cm,则打E点时物体的瞬时速度大小为__________m/s,该匀变速直线运动的加速度大小为__________m/s2 (以上结果均保留三位有效数字)。
20.(1)打点计时器是一种使用______电源的计时仪器,当电源的频率为50Hz时,振针每隔______秒打一个点,如图所示为一次记录小车匀变速直线运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E为相邻的记数点,相邻记数点间有四个点未画出。(计算结果保留三位有效数字)
(2)计算B点的瞬时速度大小______m/s;
(3)计算小车的加速度大小a=______m/s2。
21.某实验小组利用图甲所示的装置做探究实验。
(1)若用该套装置探究加速度与力的关系时,得到图乙纸带,打点计时器打点的频率,相邻两个计数点间还有四个点未画出,其中、、、、、.小车的加速度大小为______ (结果保留两位有效数字)。
(2)若用该装置探究动能定理实验,则图乙纸带中打B点时小车的速度大小为______(结果保留两位有效数字)。
(3)以小车为研究对象,探究动能定理实验,下列说法正确的是______。
A.实验前需要平衡摩擦力,平衡摩擦力时不需要挂上小盘,但是需要装上纸带
B.实验前要让小车靠近打点计时器,先接通电源再释放小车
C.实验过程需要满足小盘和砝码总质量远小于小车质量
D.改变砝码质量做实验时需要重新平衡摩擦力
(4)有同学提出,本实验装置也可以用来验证机械能守恒定律,你觉得是否合理?_____(填写“是”或“否”),请说明理由:_________________。
22.(1)我们在做《探究小车速度随时间变化的规律》的实验时,需要对实验器材进行选择.下列器材在本实验中不需要的是_________.缺少的是_________.
①打点计时器;②一端附有滑轮的长木板;③小车;④纸带;⑤细绳;⑥钩码;⑦刻度尺;⑧导线;⑨复写纸;⑩弹簧测力计
(2)某次实验中得到一条纸带,用毫米刻度尺测量的情况如图所示.若打点计时器所用交流电源的频率为50Hz,则:
①A、C间的位移为________cm;
②纸带在A、D间的平均速度为________m/s; (保留2位有效数值)
③如果当时电网中交变电流的频率变大了,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值与实际值相比___________(选填:“偏大”、“偏小”或“不变”).
23.图为DIS实验得到的小车运动的图像,可知小车全程在做________运动,其中区域间的平均速度为________,________区域的运动最接近匀速直线运动,运动速度为________。由图可知,时刻的瞬时速度最接近________。
24.某同学利用图甲所示装置研究自由落体运动,打点计时器的工作频率为f。请回答下列问题:
(1)该同学按正确步骤操作得到一条点迹清晰的纸带,部分计数点的间距如图乙所示,其中每相邻两个计数点之间还有一个计时点未画出,在尽量减小实验误差的情况下,重力加速度大小的计算式应为g=______,打下计数点2时重物的速度大小v=_______。
(2)若实验时打点计时器所接交变电流的实际频率略高于f,则重力加速度的测量值________(选填“大于”"小于”或“等于”)实际值。
三、解答题
25.火车的机车在沿直线轨道移动,如图描述了它对于出发点的位移随时间变化的情况,这个图象称为位移﹣时间图象(x﹣t 图象)。机车在 t=0 到 t=2.5min 这段时间内作什么运动?速度是多大?t=2.5min 后呢?
26.跳伞运动员做低空跳伞表演,他离开飞机后先做自由落体运动,当下落8s后打开降落伞,伞张开后运动员就以5m/s2的加速度做匀减速运动一段时间,最后通过控制使自己以10m/s的速度匀速经过2s着地。(g取10m/s2)
(1)画出整过程中运动员运动的v-t图象(选取合理的坐标系)
(2)求出运动员离开飞机时离地面的高度
试卷第2页,共2页
试卷第1页,共1页
参考答案
1.C
【详解】
A.钩码的质量太大,纸带上打的点就少;钩码的质量太小,纸带上打的点就太密。钩码质量适中即可。A错误;
B.为了有效应用纸带的所有长度,在释放小车时,小车应靠近打点计时器;B错误;
C.实验中为了在纸带上打出更多的点,为了打点的稳定,具体操作中要求先启动打点计时器,然后释放小车,打完点要先断开电源后取纸带,C正确;
D.坐标轴单位长度适中为最好,若太小作图较为麻烦,误差反而更大;D错误。
故选C。
2.C
【详解】
A.若取任意两计数点的速度用公式算出加速度,两计数点数据可能导致加速度测量值的偶然误差较大;故A项错误.
B.图像的倾角随v、t的量度不同而倾角不同,故B项错误;
C.根据实验数据画出v-t图象,由图象上相距较远的两点所对应的速度、时间用公式算出加速度;图线是考虑到所有数据,拟合成的图线,图线上会舍弃误差较大的点,不在线上的点均匀分布在两侧,所以加速度测量值的误差小.故C项正确.
D.依次算出通过连续两计数点间的加速度,算出平均值作为小车的加速度;看似用了所有数据,但实际上只使用了始末两个数据,始末两个数据可能导致加速度测量值的偶然误差较大;故D项错误.
3.C
【详解】
AC.在处理实验数据时,如果只使用其中两个数据,由于偶然误差的存在可能会造成最后误差较大;所以我们可以根据实验数据画出v-t图象,考虑到误差,不可能是所有点都整齐的排成一条直线,连线时,应该尽量使那些不能画在线上的点均匀地分布在线的两侧,这样图线上会舍弃误差较大的点,由图线上任意两点所对应的速度及时间,用公式a=出加速度,所以误差小,故A错误,C正确;
B.根据实验数据画出v-t图象,当纵坐标取不同的标度时,图象的倾角就会不同,所以量出其倾角,用公式a=tanα算出的数值并不是加速度,故B错误;
D.这种方法是不对的,因为依次算出通过连续两计数点间的加速度再算出平均值,实质还是仅用了两个计数点的速度,偶然误差较大,故D错误。
故选C。
4.D
【详解】
根据在匀变速直线运动中,时间中点的速度等于该时间内的平均速度求解计数点2的速度,因此有
ABC错误,D正确。
故选D。
【点睛】
本题比较简单,考查了有关纸带处理的基本知识,平时要加强基础实验的实际操作,提高操作技能和数据处理能力。
5.A
【分析】
由于实验存在误差,这些点中,个别点不在同一条直线上,与直线偏差较小的点可能是实验误差造成的,而与直线偏离较大的点可能是实验中出现错误造成的.
【详解】
由于实验存在误差或错误,所以这些点中有绝大多数点不可能完全在一条直线上,但紧挨在一条直线附近,若是偏离这条直线太远,即为错误点,然后用倾斜直线进行连接,这条直线通过大部分的点,不在直线上的点两侧分布均匀,此条直线可表示小车运动的规律,所描的点不完全在同一条直线上,原因可能是长度测量不准确,导致速度计算不准确,故A正确;当小车质量偏小,或拉小车的钩码质量偏大,则在直线末端会出现弯曲现象,故BD错误;若没有平衡小车的摩擦力,则出现不过原点的倾斜直线,故C错误;故选A.
【点睛】
本题考查对实验作图法的理解,要明确实验一定会存在误差,甚至错误,描出的各点不可能完全在一条直线上,连线的原则是:直线通过大部分的点,不在直线上的点两侧分布均匀.
6.B
【详解】
任何实验都会存在一定的误差,也正是因为有误差的存在,图中的数据点才不可能严格在一条直线上,只能大致的分布在一条直线上;如果有些数据离直线很远,说明这个数据很可能是错误的,所以①③错误,②④正确,故选B。
7.B
【详解】
A.由公式
可得物体的加速度为
故A错误;
B.物体在BC段的平均速度大小为
由公式
可得
则
故B正确;
C.物体通过B点的速度为
由匀变速直线运动的速度公式可得
故C错误;
D.物体通过C点的速度为
故D错误。
故选B。
8.C
【详解】
A.打点计时器接低压交流电源,选项A错误;
BD.本实验中研究匀变速直线运动,只要能让小车做匀加速运动即可,即只要摩擦力恒定即可,不需要平衡摩擦力,也不需要让小车的质量远大于钩码的质量,选项BD错误;
C.为了让小车做匀加速直线运动,应使小车受力恒定沿直线运动,故应将细线与木板保持水平,选项C正确。
故选C。
9.220V交流 0.02s 刻度尺 BD 0.280 偏小
【详解】
(1)[1][2][3]实验用电火花打点计时器应使用220V交流电源,当电源频率为50Hz时,每隔0.02s打一个点。要测量小车的速度,除打点计时器(含所用电源、纸带、墨粉纸盘)外还必须使用的测量工具是刻度尺;
(2) [4]A.实验时要放开纸带,让小车自由下滑,而不应用手始终扶着小车或拖着纸带,选项A错误;
B.应先接通电源打点,后释放纸带运动,选项B正确;
C.打点计时器应放在长木板的没有滑轮的一端,选项C错误;
D.纸带上的点迹越密集,说明纸带运动的速度越小,选项D正确;
E.测量纸带各点间距时可采用多次测量取平均的方法减小偶然误差,选项E错误。
故选BD。
(3)[5]根据可得
可得
[6]打下D点时小车的速度值
(4)[7]如果当时电网中交变电流的频率比正常50Hz更大,则打点周期偏小,根据,做实验的同学并不知道,周期仍用0.02s计算,则加速度的测量值与实际值相比偏小。
10.D 0.1 0.68 1.60 相反
【详解】
(1)[1].A.电磁打点计时器应使用4-6V的交流电,选项A错误;
B.使用时应当先接通电源,后放开小车,选项B错误;
C.电磁打点计时器必须使用交流电,不能用干电池作为打点计时器的电源,选项C错误;
D.每打完一条纸带要及时切断打点计时器的电源,选项D 正确。
(2)[2].每五个点取一个计数点,所以相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s.
[3].利用匀变速直线运动的推论得:
[4][5].根据运动学公式得:△x=at2,
从题目中数据得知,相邻的计数点的距离越来越小,也就说明了小车的速度越来越小即做减速运动,所以小车的加速度和速度方向相反.
11.0.414 0.496
【详解】
[1]每相邻两计数点间还有4个点未标出,则时间间隔T=0.1s;根据某段时间的中间瞬时速度等于这段的平均速度,可得打下计数点4时纸带的速度
[2]根据
可得
12.BE 不一定 偏小
【详解】
(1)[1]A.电磁打点计时器应该接在8V交流电源上,故A错误;
B.打点计时器的两个限位孔应在同一竖直线上,以减小摩擦力的影响,故B正确;
C.重物最好选用密度较大的材料,来减小阻力的影响,故C错误;
D.开始时应先接通电源,再释放纸带,故D错误;
E.为了减小误差,应重复实验多次,在打出的纸带中挑选一条最清晰的,故E正确。
故选BE。
(2)[2]为了便于测量,应从点迹清晰的点开始取点,并选取其以后各连续的点作为计数点,所以不一定需要找到打下的第一个点开始取点;
[3]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,则打点计时器打出点A时重物的瞬时速度为
[4]根据匀变速直线运动的推论公式
可以求出加速度为
,
为减小误差,则取加速度的平均值,则有
(3)[5]若实际电源频率大于50Hz,则实际打点周期T变小,而在进行计算时,仍然用T=0.02s,因此测得A点速度将比真实数偏小。
13.电磁 4-6V 电火花 交流电源
【详解】
①[1][2]由图可知,甲图为电磁打点计时器,工作电压为4-6V;
②[3][4]由图可知,乙图为电火花打点计时器,电源采用的是交流电源。
14.加速运动 0.365 m/s 0.252 m/s
【详解】
(1)[1]从A点开始各相邻计数点间的时间间隔为
每隔0.1 s纸带运动的位移分别是;;;;;说明纸带做加速运动。
(2)[2]间纸带运动的平均速度为
(3)[3]B点的瞬时速度可以用段的平均速度表示,故
15.0.02; 039; 0.60;
【详解】
电磁打点计时器所接的电源是50Hz,周期为:,所以每隔0.02s打一个点;
每5个点取一个计数点,所以时间间隔为,打2点的速度为:,
由题可知,相等时间间隔内的位移差等于6mm,由公式得:.
16.0.02s AD D 0.60 0.27
【详解】
17.0.68 1.60
【详解】
[1]由题可知相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s,根据物体在某一段时间内的平均速度等于该段时间内的中间时刻的速度有:
[2]根据匀变速直线运动的推论公式
可得
18.C 3.2
【详解】
(1)[1]A.电火花打点计时器使用的是的交流电源,选项A错误;
B.在测量物体速度时,先接通打点计时器的电源,后让物体运动,选项B错误;
C.使用的电源频率越高,打点的时间间隔就越小,选项C正确;
D.纸带上打的点越密,说明物体运动的越慢,选项D错误。
故选C。
(2)①[2]打B点时物体的速度大小为
②[3]物体的加速度大小为
19.0.561 1.25
【详解】
[1]相邻两计数点之间有四个计时点未画出,已知打点计时器所用交流电的频率为50 Hz,则T=0.10s;
打E点时物体的速度等于物体在DF间的平均速度:
[2]根据速度与时间关系可以得到加速度为:
20.交流 0.02s 0.875 3.50
【详解】
(1)[1] 电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电源的计时仪器,电磁打点计时器的工作电压交流6V以下,电火花计时器使用220V的交流电源,使用电源均为交流电;
[2]当电源的频率为50Hz时,它每隔0.02s打一次点;
(2)[3] 匀变速直线运动中,中间时刻的速度等于该过程中的平均速度,因此B点的瞬时速度为
(3)[4] 根据匀变速直线运动的推论公式可得
21.0.51 0.63 ABC 否 有摩擦力做负功,机械能不守恒
【解析】
【详解】
(1)[1] 打点计时器打点的频率,相邻两个计数点间还有四个点未画出,可知两个计数点的时间间隔为T=0.1s
根据逐差法可得:
代入数据解得:
a=0.51m/s2
(2)[2]匀变速直线运动中,时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度:
(3)[3] A.平衡摩擦力时要将纸带、打点计时器、小车等连接好,但不要挂小盘.故选项A符合题意.
B. 为使纸带上得到足够多的点迹,实验前要让小车靠近打点计时器,先接通电源再释放小车.故选项B符合题意.
C. 为减小系统误差,应使钩码质量远小于小车质量,使系统的加速度较小,减少钩码失重的影响.故选项C符合题意.
D. 每次改变小车的质量时,小车的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消,不需要重新平衡摩擦力.故选项D不符合题意.
(4)[4][5] 实验过程中有摩擦力做负功,机械能不守恒,不能用来验证机械能守恒定律。
22.弹簧测力计; 4-6V交流电源; 1.40; 0.43; 偏小;
【解析】
【详解】
(1)本实验中不需要测量力的大小,因此不需要的器材是弹簧测力计;打点计时器需要用低压交流电源,缺少的是4-6V的交流电源。
(2)①由图可以读出,A、C间的位移为1.40cm;
②由图可以读出,A、D间的位移为2.60cm,纸带在A、D间的平均速度;
③根据,,如果交变电流的频率变大了,周期变小,那么加速度的测量值与实际值相比偏小。
23.变速直线
【详解】
[1]由位移时间图线的斜率表示速度,可知小车先静止后加速,再匀速,小车全程在做变速直线运动;
[2]区域AD间位移为
平均速度为
[3][4]CD段图象的斜率基本不变,且不等于零,所以CD区域的运动最接近匀速直线运动,运动速度为
[5]由图可知1.8s时刻的瞬时速度最接近0.8m/s。
24. 小于
【详解】
[1[2]]由题意可知,计数点之间的时间间隔为:
;
计数点2的瞬时速度等于1与3点间的平均速度,则:
,
同理:计数点5的瞬时速度为
,
则小车匀加速直线运动的加速度
;
[3]若实验时打点计时器所接交变电流的实际频率略高于f,由重力加速度的表达式可知,重力加速度的测量值小于真实值;
25.在 t=0 到 t=2.5min 这段时间内作匀速直线运动,速度大小是m/s,t=2.5min后静止不动。
【详解】
机车在 t=0 到 t=2.5min 这段时间内作匀速直线运动,位移﹣时间图象的“斜率”等于速度, 则速度为:
t=2.5min 后,位移不变,机车 静止不动。
26.(1) 略(2)970m
【解析】【分析】先求解出8s末速度,然后求解出匀减速运动时间,最后画图;图线与时间轴包围的面积表示位移
解:(1)选取竖直向下为正方向
离开飞机后先做自由落体运动,8s速度为
伞打开后运动员就以5m/s 的加速度做匀减速运动
运动时间
最后2s做匀速直线运动,图像如图
(2)图线与时间轴包围的面积表示位移,故运动员离开飞机时离地面的高度
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页