实验一速度随时间变化规律

实验一:速度随时间变化的规律

1. (2016·天津卷)某同学利用图甲所示装置研究小车的匀变速直线运动.

(1) 实验中,必要的措施是.

甲

A. 细线必须与长木板平行

B. 先接通电源再释放小车

C. 小车的质量远大于钩码的质量

D. 平衡小车与长木板间的摩擦力

(2) 他实验时将打点计时器接到频率为50 Hz的交流电源上,得到一条纸带,打出的部分计数点如图乙所示(每相邻两个计数点间还有4个点,图中未画出).s1= cm,s2= cm,s3= cm,s4= cm,s5=cm,s6=cm,则小车的加速度a= m/s2,(要求充分利用测量的数据)打点计时器在打B点时小车的速度v B= m/s.(结果均保留两位有效数字)

乙

2.在“研究匀变速直线运动”的实验中,某同学得到一条用打点计时器打下的纸带,并在其上取了O、A、B、C、D、E、F共7个计数点(图中每相邻两个计数点间还有四个打点计时器打下的点未画出),如图甲所示.打点计时器接的是50Hz的低压交流电源.他将一把毫米刻度尺放在纸带上,其零刻度和计数点O对齐,从刻度尺上直接读取数据记录在表中.

甲

段OA OB OC OD OE OF

长度/cm

(1) 由以上数据可计算出打点计时器在打A、B、C、D、E各点时物体的速度,如下表所示.

v A v B v C v D v E

速度/(10-2 m·s-1)

表中E点的速度应该为m/s.

(2) 试根据表格中数据和你求得的E点速度在图乙所给的坐标系中,作出v-t图象.从图象中求得物体的加速度a= m/s2.(结果保留两位有效数字)

乙

3.(改编)物理兴趣小组的同学现用图甲所示的实验装置“研究匀变速直线运动”:表面粗糙的木板固定在水平桌面上,打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz,小车到滑轮的距离大于钩码到地面之间的距离.实验时先用手固定小车,给小车挂上适量的钩码,接通打点计时器的电源,释放小车,小车在钩码的作用下开始做匀加速运动,打点计时器在纸带上打出一系列的点.钩码落地后,小车继续在木板上向前运动.图乙是钩码落地后打点计时器打出的一段纸带,相邻两计数点之间的时间间隔为T= s,试解析下列问题:(计算结果保留两位有效数字)

甲

乙

(1) 他们已计算出小车在通过计数点1、2、3、4、5、6各计数点的瞬时速度,并填入了下表,以0点为计时起点,根据表中的数据请你在图丙中作出小车的v-t图象:

各计数点的瞬时速度v1v2v3v4v5v6

单位(m/s)

丙

(2) 由所作的v-t图象可判断出小车做(填“匀速直线运动”或“匀变速直线

运动”).

(3) 根据图象可求得钩码落地后小车的加速度为

a=

m/s2.

4. (2015·泰州二模)

(1) 用图甲所示装置记录小车的运动情况,开始时小车在水平玻璃板上匀速运动,后来在薄布面上做匀减速运动,打点计时器打出的纸带如图乙所示(附有刻度尺),纸带上相邻两点对应的时间间隔为 s.

甲

乙

从刻度尺上读出DE两点的距离为cm;计算小车在玻璃板上做匀速运动的速度大小为m/s,小车在布面上运动的加速度大小为m/s2.(速度和加速度的计算结果保留一位有效数字)

丙

(2) 某同学另外设计了一个测量物体瞬时速度的实验,其装置如图丙所示, 在小车上固定挡光片,将光电门传感器固定在轨道面,垫高轨道的一端.选择不同宽度的挡光片后,该同学分别将小车从垫高端同一位置由静止释放,获得了表格中几组实验数据.则以下表述正确的是.

实验次数第一次第二次第三次第四次

不同的

挡光片

ⅠⅡⅢⅣ

通过光电

门的时间/s

速度/(m·s-1)

①四个挡光片中,挡光片Ⅰ的宽度最小

②四个挡光片中,挡光片Ⅳ的宽度最小

③四次实验中,第一次实验测得的速度最接近小车到达光电门时的瞬时速度

④四次实验中,第四次实验测得的速度最接近小车到达光电门时的瞬时速度

A. ①③

B. ②③

C.①④

D. ②④

5.用滴水法可以测定重力加速度的值,装置如图所示.

(1) 下列操作步骤的正确顺序为(只需填写步骤前的序号).

①仔细调节水龙头和挡板的位置,使得耳朵刚好听到前一个水滴滴在挡板上的声音的同时,下一个水滴刚好开始下落.

②用秒表计时:当听到某一水滴滴在挡板上的声音的同时,开启秒表开始计时,并数“1”,以后每听到一声水滴声,依次数“2、3、…”,一直数到“n”时,计时结束,读出秒表的示数为t.

③用刻度尺量出水龙头口距离挡板的高度h.

④在自来水龙头下安置一块挡板A,使水一滴一滴连续地滴落到挡板上.

(2) 写出用上述步骤中测量的量计算重力加速度g的表达式g= .

次数

高度

h/cm 空中运动时间t'/s

1

2

3

4

5

6

(3) 为了减小误差,改变h的数值,测出多组数据,记录在表格中(表中t'是水滴从水龙头口到A板所用的时间,即水滴在空中运动的时间).利用这些数据,以为纵坐标、以

为横坐标作图,求出的图线斜率的大小即为重力加速度g的值.

(4) 利用表中的实验数据,在空白处填上画图所需的数据,并在坐标纸中作出以第(3)问回答的内容为横纵坐标的图象,并求出g= m/s2.(结果保留三位有效数字)

6. (2014·淮安一模)某小组用图示器材测量重力加速度的大小.

实验器材由底座带有标尺的竖直杆、光电计时器A和B、钢制小球和网兜组成.通过测量小球在A、B间不同位移时的平均速度,求重力加速度.

(1) 实验时,应先(填“释放小球”或“接通光电计时器”).

(2) 实验中保持A不动,沿杆向下移动B,测量A、B之间的距离h及钢球经过该距离所用时间t,经多次实验绘出与t关系图象如图所示.由图可知,重力加速度g与图象的斜率k的关系为g= ,重力加速度的大小为m/s2.

(3) 若另一小组用同样的实验装置,保持B不动,沿杆向上移动A,则(填“能”或“不能”)通过上述方法测得重力加速度的大小.

(4) 为减小重力加速度的测量误差,可采用哪些方法

(提出一条即可).