纸带相关问题Word文档格式.docx
- 文档编号:18233002
- 上传时间:2022-12-14
- 格式:DOCX
- 页数:15
- 大小:518.13KB
纸带相关问题Word文档格式.docx
《纸带相关问题Word文档格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《纸带相关问题Word文档格式.docx(15页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
=0.986m/s。
由CE-AC=a(2T)2,解得a=2.58m/s2。
由CD-AB=2aT2,解得AB的距离为AB=5.99cm。
【答案】0.986,2.58,5.99
变式2.(2006重庆理综卷)某同学用右图所示装置测量重力加速度g,所用交流电频率为50Hz。
在所选纸带上取某点为0号计数点,然后每3个点取一个计数点.所有测量数据及其标记符号如下图所示。
该同学用两种方法处理数据(T为相邻两计数点的时间间隔):
方法A:
由g1=(s2-s1)/T2,g2=(s3-s2)/T2,……g5=(s6-s5)/T2,取平均值g=8.667m/s2;
方法B:
由g1=(s4-s1)/3T2,g2=(s5-s2)/3T2,g3=(s6-s3)/3T2,取平均值g=8.673m/s2。
从数据处理方法看,在s1、s2、s3、s4、s5、s6中,对实验结果起作用的,方法A中有;
方法B中有。
因此,选择方法(A或B)更合理,这样可以减少实验的(系统或偶然)误差。
本实验误差的主要来源有(试举出两条)。
方法A,对g求平均值后得出g=
,所以方法A中只有s1,s6或37.5,193.5起作用。
方法B,对g求平均值后得出g=
,所以方法B中s1、s2、s3、s4、s5、s6或37.5,69.0,100.5,131.5,163.0,193.5都起作用。
所以选择方法B更合理,这样可以减少实验的偶然误差。
本实验误差的主要来源有:
阻力(空气阻力,振针的阻力,限位孔的阻力,复写纸的阻力等),交流电频率波动,长度测量,数据处理方法等。
【答案】
(2)s1,s6或37.5,193.5s1、s2、s3、s4、s5、s6或37.5,69.0,100.5,131.5,163.0,193.5B偶然阻力(空气阻力,振针的阻力,限位孔的阻力,复写纸的阻力等),交流电频率波动,长度测量,数据处理方法等。
【点评】此题通过对比求多个重力加速度的平均值和逐差法,使考生理解逐差法可以减少实验的偶然误差。
变式3(2006江苏物理)小球做直线运动时的频闪照片如图所示。
已知频闪周期T=0.1s,小球相邻位置间距(由照片中的刻度尺量得)分别为OA=6.51cm,AB=5.59cm,BC=4.70cm,CD=3.80cm,DE=2.89cm,EF=2.00cm.
小球在位置A时速度大小vA=_____m/s,小球运动的加速度a=______m/s2.
小球在位置A时速度大小vA=
=0.605m/s,由△x=aT2利用逐差法可得小球运动的加速度a=-0.9m/s2.
【答案】0.605-0.9
【点评】此题考查对频闪照片的分析与计算。
变式4.(2012湖北荆州质检)如图所示,小球从竖直砖墙某位置静止释放,用频闪照相机在同一底片上多次曝光,得到了图中1、2、3、4、5……所示小球运动过程中每次曝光的位置,连续两次曝光的时间间隔均为T,每块砖的厚度为d.。
根据图中的信息,下列判断正确的是( )
A.位置“1”是小球释放的初始位置
B.小球做匀加速直线运动
C.小球下落的加速度为4
D.小球在位置“3”的速度为
根据△x=aT2可判断出小球做匀加速直线运动,但位置“1”不是小球释放的初始位置,选项A错误B正确;
由△x=d和△x=aT2可知小球下落的加速度为a=
,选项C正确;
小球在位置“3”的速度为v=
,选项D正确。
【答案】BCD
【点评】此题考查小球下落的频闪照片的分析与计算。
变式5.(2012湖北荆州中学质检)在“探究速度随时间变化的规律”实验中,小车做匀变速直线运动,记录小车运动的纸带如图所示.某同学在纸带上共选择7个计数点A、B、C、D、E、F、G,相邻两个计数点之间还有4个点没有画出.他量得各点到A点的距离如图所示,根据纸带算出小车的加速度为1.0m/s2.则:
①本实验中所使用的交流电源的频率为 Hz;
②打B点时小车的速度vB= m/s,BE间的平均速度
= m/s.(保留两位有效数字)
解析:
由△x=aT2可得两个计数点之间时间间隔T=0.10s,打点周期为0.02s,本实验中所使用的交流电源的频率为f=5/T=50Hz;
打B点时小车的速度vB=
×
10-2m/s=0.25m/s;
BE间的平均速度
=
10-2m/s=0.40m/s.
【答案】500.250.40
【点评】此题给出加速度,要求计算所使用的交流电源的频率,考查对△x=aT2、瞬时速度、平均速度的理解和应用。
变式6.(2012安徽合肥名校联考)某同学用如图甲所示的滴水法测量一小车在斜面上运动时的加速度。
实验过程如下:
在斜面上铺上带有刻度的纸带,用图钉钉住;
把滴水计时器固定在小车的末端,在小车上固定一平衡物;
调节滴水计时器的滴水速度,使其每1s滴一滴(以滴水计时器内盛满水为准);
在斜面顶端放置一浅盘,把小车放在斜面顶端,把调好的滴水计时器盛满水,使水滴能滴入浅盘内;
随即在撤去浅盘的同时放开小车,于是水滴在纸带上留下标志小车运动规律的点迹,如图乙所示;
小车到达斜面底端时立即将小车移开。
由于某种原因,其中位置4处被污损。
(1)滴水计时器的原理与课本上介绍的原理类似;
(2)小车的加速度a=m/s2,由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的瞬时速度v4=m/s。
(结果均保留2位有效数字)
从图中读出5、6之间的距离为x56=37.5cm-24.0cm=13.5cm,3、2之间的距离为=x32=6.0cm-1.5cm=4.5cm。
利用逐差法有x56-x32=3aT2,
求出,a=3.0×
10-2m/s2。
x35=24.0cm-6.0cm=18.0cm。
计数点4所代表时刻的瞬时速度v4=
=9×
10-2m/s。
(1)打点计时器
(2)3.0×
10-29×
10-2
【点评】此题以滴水计时器切入,考查速度、加速度及其相关计算。
变式7.(2011朝阳二模)某同学用图甲所示的实验装置研究小车在斜面上的匀变速直线运动。
实验步骤如下:
a.安装好实验器材,将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上。
b.接通电源后,让拖着纸带的小车沿斜面向下运动,重复几次。
选出一条点迹清晰的纸带,舍去开始密集的点迹,从便于测量的点开始,每2个打点间隔取一个计数点,如图乙中0、1、2……8点所示。
c.用最小刻度是毫米的刻度尺测量各计数点的刻度数值,分别记作x0、x1、x2……x8。
d.分别计算出打点计时器打下计数点1、2、3……7时小车的瞬时速度v1、v2、v3……v7。
e.以v为纵坐标、t为横坐标,标出v与对应时间t的坐标点,画出v-t图线。
结合上述实验步骤,请你完成下列任务:
①表1记录的是该同学测出计数点的刻度数值,其中xs未测定,请你根据图乙将这个测量值填入表l中。
表1:
符号
x0
x1
x2
x3
x4
x5
x6
x7
x8
刻度数值/cm
1.12
2.75
4.86
7.49
14.19
18.27
22.03
②表2记录的是该同学根据各计数点的刻度数值,计算出打点计时器打下各计数点时小车的瞬时速度,请你根据表l中的x5和x7,计算出v6的值,并填人表2中。
表2:
v1
v2
v3
v4
v5
v6
v7
速度数值/(m·
s-1)
0.34
0.47
0.59
0.72
0.84
0.98
③该同学在图丙中已标出v1、v2、v3、v5和v7对应的坐标点,请你在图中标出v4和v6对应的坐标点,并画出v—t图线。
④根据v-t图线可计算出小车的加速度a=____m/s2。
(保留两位有效数字)
⑤为验证上述结果,该同学将打点计时器打下相邻计数点的时间间隔记为T,并做了以下的计算:
;
求出其平均值
你认为a和a′哪个更准确,请说明理由。
【解析】根据刻度尺读数规则,数据x5=10.60cm。
由于每2个打点间隔取一个计数点,所以T=2×
0.02s=0.04s。
根据表l中的x5和x7,计算出v6的值为v6=
=0.96m/s。
根据v-t图线斜率表示加速度可得小车的加速度a=3.1m/s2。
10.60
0.96
3.1
a更准确,因为在计算a’的过程中,没有剔除错误数据。
【点评】此题以斜面上小车的匀加速直线运动切入,意在考查刻度尺读数、瞬时速度计算、加速度计算、v-t图象、数据处理等。
考点六、“研究匀变速直线运动”实验
【解法归纳】“研究匀变速直线运动”实验可以用打点计时器打出的纸带测量计算出速度和加速度,也可运用光电门测量计算出速度,利用匀变速直线运动规律计算出加速度。
与“研究匀变速直线运动”实验处理数据相关的图象主要有:
s-t2图线,s/t-t图线等。
例1、(2011新课标卷23题)利用图1甲所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度。
一斜面上安装有两个光电门,其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处,光电门甲的位置可移动,当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时,与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t。
改变光电门甲的位置进行多次测量,每次都使滑块从同一点由静止开始下滑,并用米尺测量甲、乙之间的距离s,记下相应的t值;
所得数据如下表所示。
s(m)
0.500
0.600
0.700
0.800
0.900
0.950
t(ms)
292.9
371.5
452.3
552.8
673.8
776.4
s/t(m/s)
1.71
1.62
1.55
1.45
1.34
1.22
完成下列填空和作图:
(1)若滑块所受摩擦力为一常量,滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度vt、测量值s和t四个物理量之间所满足的关系式是_______;
(2)根据表中给出的数据,在图1乙给出的坐标纸上画出s/t-t图线;
(3)由所画出的s/t-t图线,得出滑块加速度的大小为a=____________m/s2(保留2位有效数字)。
【解析】:
本题考查匀变速直线运动规律、s/t-t图线的分析和理解等。
设滑块经过光电门甲的速度为v0,由匀变速直线运动规律,
s=(v0+vt)t/2,vt=v0+at
联立解得
=-
at+vt。
s/t-t图线的斜率等于
a,由s/t-t图线可知,其斜率等于1.0,所以滑块加速度的大小为a=2.0m/s2。
(1)
at+vt
(2)s/t-t图线如图所示。
(3)2.0
【点评】物体加速度是运动学中的重要物理量,可以运用物理知识采用多种方法测量。
变式1.(2011广东理综卷34
(1)题)图1甲是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带,O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点,加速度大小用a表示。
①OD间的距离为cm。
②图1乙是根据实验数据绘出的s-t2图线(s为各计数点至同一起点的距离),斜率表示,其大小为m/s2。
(保留3位有效数字)
由匀变速直线运动规律,s=
at2,根据实验数据绘出的s-t2图线的斜率表示
a。
其大小为46.1cm/s2=0.461m/s2。
【答案】①1.20②
a0.461
【点评】本题考查纸带数据测量、s-t2图象等。
衍生题2.(2007北京理综卷)某同学用图2所示的实验装置研究小车在斜面上的运动。
a.安装好实验器材。
b、接通电源后,让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动,重复几次。
选出一条点迹比较清晰的纸带,舍去开始密集的点迹,从便于测量的点开始,每两个打点间隔取一个计数点,如图3中0、1、2……6点所示。
c、测量1、2、3……6计数点到0计数点的距离,分别记作:
S1、S2、S3……S6。
d、通过测量和计算,该同学判断出小车沿平板做匀速直线运动。
e、分别计算出S1、S2、S3……S6与对应时间的比值
f、以
为纵坐标、t为横坐标,标出
与对应时间t的坐标点,划出
—t图线。
实验中,除打点及时器(含纸带、复写纸)、小车、平板、铁架台、导线及开关外,在下面的仪器和器材中,必须使用的有和。
(填选项代号)
A、电压合适的50Hz交流电源B、电压可调的直流电源
C、刻度尺D、秒表E、天平F、重锤
将最小刻度为1mm的刻度尺的0刻线与0计数点对齐,0、1、2、5计数点所在位置如图4所示,则S2=cm,S5=cm。
该同学在图5中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标,请你在该图中标出与2、5
两个计数点对应的坐标点,并画出
—t。
根据
—t图线判断,在打0计数点时,小车的速度v0=m/s;
它在斜面上运动的加速度a=m/s2。
【解析】
由打点计时器的原理可知,只能使用电压合适的50Hz的交流电源供电,不能使用直流电源;
纸带上打两点的时间间隔是一定的,研究纸带只需用刻度尺测量,不需秒表、天平和重锤,所以在题给的仪器中只需选择A和C。
由刻度尺的读数规则可知,s2=2.99cm,s5=13.20cm。
由计数点1所对应的横坐标值为4×
0.01s,计数点2所对应的横坐标值应为t2=8×
0.01s,所对应的纵坐标值为
cms-1=37.3cms-1。
计数点5所对应的横坐标值为20×
0.01s,纵坐标值为
cms-1=66cms-1。
如图所示。
由于小车做匀加速运动,由s=v0t+
at2可得s/t=v0+
at。
由此可知s/t—t图像与纵轴的交点即为在打O点时小车的速度,v0=18cm/s=0.18m/s。
由s/t=v0+
at可知
—t图象的斜率为
a,图像的斜率的2倍等于小车的加速度,a=4.8m/s2。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 纸带 相关 问题