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15.在“測定勻變速直線運動的加速度”的實驗中,用打點計時器記錄紙帶運動的時間.計時器所用電源的頻率為50Hz,圖為一次實驗得到的一條紙帶,紙帶上每相鄰的兩計數(shù)點間都有四個點未畫出,按時間順序取0、1、2、3、4、5六個計數(shù)點,用米尺量出1、2、3、4、5點到0點的距離如圖所示(單位:cm).

由紙帶數(shù)據(jù)計算可得:相鄰兩計數(shù)點間的時間t=0.1s,計數(shù)點4所代表時刻的即時速度大小v4=0.405m/s,小車的加速度大小a=0.756m/s2

分析 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,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,可以求出打紙帶上4點時小車的瞬時速度大小.

解答 解:由于每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點沒有畫出,所以相鄰的計數(shù)點間的時間間隔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,可以求出打紙帶上4點時小車的瞬時速度大小.
v4=$\frac{0.1455-0.0645}{2×0.1}$=0.405m/s
設(shè)0到1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(zhǔn)確的求解加速度,我們對三個加速度取平均值
得:a=$\frac{1}{3}$(a1+a2+a3
即小車運動的加速度計算表達(dá)式為:a=$\frac{0.1970-0.0645-0.0645}{9×0.{1}^{2}}$m/s2=0.756m/s2
故答案為:0.1,0.405,0.756.

點評 要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實驗問題的能力,在平時練習(xí)中要加強基礎(chǔ)知識的理解與應(yīng)用.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.在下列運動狀態(tài)下,物體處于平衡狀態(tài)的有(  )
A.蹦床運動員上升到最高點時
B.秋千擺到最低點時
C.相對靜止于水平勻速運動傳送帶上的貨物
D.宇航員聶海勝、張曉光、王亞平乘坐“神舟”10號進(jìn)入軌道繞地球做圓周運動時

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6.某研究性學(xué)習(xí)小組利用氣墊導(dǎo)軌驗證機械能守恒定律,實驗裝置如圖甲所示.當(dāng)氣墊導(dǎo)軌正常工作時導(dǎo)軌兩側(cè)噴出的氣體使滑塊懸浮在導(dǎo)軌上方,滑塊運動時與導(dǎo)軌間的阻力可忽略不計.在氣墊導(dǎo)軌上相隔一定距離L的兩處安裝兩個光電傳感器A、B,滑塊P上固定一遮光條,若光線被遮光條遮擋,光電傳感器會輸出高電壓,兩光電傳感器采集數(shù)據(jù)后與計算機相連.滑塊在細(xì)線的牽引下向左加速運動,遮光條經(jīng)過光電傳感器A、B時,通過計算機可以得到如圖乙所示的電壓U隨時間t變化的圖線.

(1)當(dāng)采用圖甲的實驗裝置進(jìn)行實驗時,下列說法中正確的是C
A.滑塊P機械能守恒B.鉤碼Q機械能守恒
C.滑塊P和鉤碼Q組成的系統(tǒng)機械能守恒D.以上三種說法都正確
(2)實驗前,接通電源,將滑塊(不掛鉤碼)置于氣墊導(dǎo)軌上,輕推滑塊,當(dāng)圖乙中的△t1=△t2(選填“>”“=”或“<”)時,說明氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)水平.
(3)滑塊P用細(xì)線跨過氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與質(zhì)量為m的鉤碼Q相連,將滑塊P由圖甲所示位置釋放,通過計算機得到的圖象如圖乙所示,若△t1、△t2、遮光條寬度d、A與B間的距離L、滑塊質(zhì)量M、鉤碼質(zhì)量m已知,若上述物理量間滿足關(guān)系式mgL=$\frac{1}{2}$(M+m)($\fracp9vv5xb5{△{t}_{2}}$)2-$\frac{1}{2}$(M+m)($\fracp9vv5xb5{△{t}_{1}}$)2,則表明在上述過程中,滑塊和鉤碼組成的系統(tǒng)機械能守恒.
(4)若遮光條寬度d=8.400mm,A、B間的距離L=160.00cm,△t1=8.40×10-3s,△t2=4.20×10-3s,滑塊質(zhì)量M=180g,鉤碼Q質(zhì)量m=20g,則滑塊從A運動到B的過程中系統(tǒng)勢能的減少量△Ep=0.314 J,系統(tǒng)動能的增量△Ek=0.300 J.(g=9.80m/s2,計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

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3.有三個電阻的阻值及額定功率分別為R1=10Ω,P1=10W,R2=20Ω,P2=80W,R3=5Ω,P3=20W,它們組成的電路如圖(甲)、(乙)、(丙)所示.下列關(guān)于各圖的說法中正確的是(  ) 
A.圖(甲)兩端允許加的最大電壓為60V
B.圖(乙)電路允許通過的最大電流為3.5A
C.圖(丙)兩端允許加的最大電壓為17.5V
D.圖(丙)電路允許消耗的最大功率為110W

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10.列車以30m/s的速度行駛,司機發(fā)現(xiàn)前方路段給出“低速行駛”的信號,于是采取制動措施,在10秒內(nèi)使列車的速度減小到10m/s,試求列車運動的加速度?

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20.下列物品中沒有應(yīng)用到磁性材料的是(  )
A.磁帶式錄音機B.計算機硬盤C.白熾燈D.磁卡

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7.下列物理量中,都是矢量的是(  )
A.位移、時間、速度B.速度、速率、加速度
C.加速度、力、速度D.路程、時間、位移

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7.研究加速度和力的關(guān)系時,同學(xué)們設(shè)計了如圖1所示的實驗裝置,砂和砂桶的質(zhì)量為m,滑塊質(zhì)量為M,動滑輪質(zhì)量不計.

(1)實驗時,一定要進(jìn)行的操作是BCD.
A.用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量.
B.將帶滑輪的長木板右端墊高,以平衡摩擦力.
C.小車靠近打點計時器,先接通電源,再釋放小車,打出一條紙帶,同時記錄彈簧測力計的示數(shù).
D.改變砂和砂桶的質(zhì)量,打出幾條紙帶.
E.為減小誤差,實驗中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M
(2)該同學(xué)在實驗中得到如圖2所示的一條紙帶(兩計數(shù)點間還有兩個點沒有畫出),已知打點計時器采用的是頻率為50Hz的交流電,根據(jù)紙帶可求出小車的加速度為2.1m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).
(3)以彈簧測力計的示數(shù)F為橫坐標(biāo),加速度為縱坐標(biāo),畫出的a-F圖象是一條直線,圖線與橫坐標(biāo)的夾角為θ,求得圖線的斜率為k,則小車的質(zhì)量為D.
A.2tanθ             B.$\frac{1}{tanθ}$             C.k             D.$\frac{2}{k}$
(4)如果當(dāng)時電網(wǎng)中交變電流的頻率是f=51Hz,而做實驗的同學(xué)并不知道,那么加速度的測量值與實際值相比偏小(選填“偏大”、“偏小”或“不變”).

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8.已知一個均勻帶電的薄球殼上的電荷在殼內(nèi)任意一點產(chǎn)生的電場強度均為零,在殼外某點產(chǎn)生的電場強度,等同于把殼上電量全部集中在球心處的點電荷所產(chǎn)生的電場強度,即:E=$\left\{\begin{array}{l}{0,(r<R)}\\{k\frac{Q}{{r}^{2}},(r>R)}\end{array}\right.$,式中R為球殼的半徑,r為某點到球殼球心的距離,Q為球殼所帶的電荷量,k為靜電力常量.在真空中有一半徑為R、電荷量為-Q的均勻帶負(fù)電薄球殼,球心位置O固定,P為球殼外一點,M為球殼內(nèi)一點,如圖所示,以無窮遠(yuǎn)處為電勢零點,關(guān)于P、M兩點的電場強度和電勢,下列說法中正確的是(  )
A.若Q不變,M點的位置也不變,而令R變小(M點仍在殼內(nèi)),則M點的電勢降低
B.若Q不變,M點的位置也不變,而令R變小(M點仍在殼內(nèi)),則M點的場強不變
C.若Q不變,P點的位置也不變,而令R變小,則P點的場強不變
D.若Q不變,P點的位置也不變,而令R變小,則P點的電勢升高

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