题文
(1)打点计时器是使用交流电源的计时仪器,当电源频率是50Hz时,它每隔0.02s打一次点.利用打点计时器测定做匀加速直线运动小车的加速度.如图(1)为某同学做实验时打出的一条纸带,纸带上A、B、C、D是每打五次点的时间作为时间单位的计数点,从刻度尺中可以得到xAB=______cm、xCD=______cm,打C点的速度vC=______m/s,小车的加速度大小a=______
m/s2.
(2)在“验证力的平行四边形定则”的实验中,用两只弹簧分别钩住细绳套,互成一定角度地拉橡皮条,使结点到达某一位置O点静止.
①此时必须记录的是(用表示序号的字母代替)______.
A.橡皮条的原长 B.橡皮条的伸长长度 C.橡皮条固定端位置 D.O点的位置 E.橡皮条伸长的方向 F.两条细绳间的夹角 G.两条细绳的方向 H.两弹簧秤读数
②某同学的实验结果如图(2).图中______是力F1与F2合力的实验值.通过把F和F′进行比较来验证平行四边形定则.
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)由图可知,A、B、C、D四点对应的刻度分别是0cm、1.20 cm、2.90 cm、5.10 cm,
则xAB=1.20 cm,xBC=xC-xB=2.90 cm-1.20 cm=1.70 cm,
xCD=xD-xC=5.10 cm-2.90 cm=2.20 cm,
根据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有:
vC=xBC+xCD2T=1.70+2.202×0.1×10-2 m/s=0.195 m/s
根据匀变速直线运动中△x=aT2有:
xCD-xAB=2aT2
所以a=xCD-xAB2=2.20-1.202×0.12×10-2 m/s2=0.50 m/s2.
故答案为:1.20;2.20;0.195;0.50.
(2)①表示某个力时,标明力的大小、方向、作用点即标明力的三要素,同时只有明确了力的大小、方向、作用点才能做出平行四边形求出其合力大小,故该实验需要记录的是O点位置,细绳方向、弹簧秤的示数,故ABCEF错误,DGH正确.
故答案为:DGH.
②F1与F2合力的实验值是指通过实验得到值,即用一个弹簧拉绳套时测得的力的大小和方向,而理论值(实际值)是指通过平行四边形得出的值,故F′是力F1与F2合力的实验值.
故答案为:F′.
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解析
xBC+xCD2T
考点
据考高分专家说,试题“(1)打点计时器是使用交流电源的计时仪器.....”主要考查你对 [打点计时器 ]考点的理解。
打点计时器
1、打点计时器:
是一种测量时间的工具。如果运动物体带动的纸带通过打点计时器,在纸带上打下的点就记录了物体运动的时间,纸带上的点也相应的表示出了运动物体在不同时刻的位置。研究纸带上的各点间的间隔,就可分析物体的运动状况。
2、电磁打点计时器:
是一种记录运动物体在一定时间内发生的位移的计时仪器,它使用交流电源,由学生电源供电,工作电压在6V以下,当电源的频率是50Hz时,它每隔0.02s打一个点,通电前把纸带穿过限位孔,再把套在轴上的复写纸片压在纸带的上面,接通电源后,在线圈和永久磁铁的作用下,振片便振动起来,带动其上的振针上下振动。这时,如果纸带运动,振针就通过复写纸在纸带上留下一行小点。如果把纸带跟运动的物体连在一起,即由物体带动纸带一起运动,纸带上各点之间的距离就表示相应时间间隔中物体的位移。

3、电火花计时器的原理与电磁打点计时器:
电火花计时器的原理与电磁打点计时器类似,这种计时器工作时,纸带运动受到的阻力比较小,实验误差也就比较小。
打点计时器:
(1)作用:计时仪器,当电源频率为50Hz时,每隔0.02s打一次点。
(2)工作条件:①电磁打点计时器:4V~6V交流电源。②电火花打点计时器:220V交流电源。
(3)纸带上点的意义:①表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置。
②通过研究纸带上各点之间的间隔,可以判断物体的运动情况。
③可以利用纸带上打出的点来确定计数点间的时间间隔。
利用纸带判断物体运动状态的方法:
(1)沿直线运动的物体在连续相等时间内不同时刻的速度分别为v1、v2、v3、v4、…,若v2-v1=v3-v2=v4-v3=…,则说明物体在相等时间内速度的增量相等,由此说明物体在做匀变速直线运动,即a=
==

=
=…
(2)沿直线运动的物体在连续相等时间内的位移分别为x1,x2,x3,x4…,若Δx=x2-x1=x3-x2=x4-x3=…,则说明物体在做匀变速直线运动,且Δx=.aT2。
速度、加速度的求解方法:
(2)由纸带求物体运动的加速度
①逐差法:即根据x4-x1=x5-x2=x6-x3=3aT2(T为相邻两计数点间的时间间隔),求出a1=
(2)由纸带求物体运动的加速度
①逐差法:即根据x4-x1=x5-x2=x6-x3=3aT2(T为相邻两计数点间的时间间隔),求出a1=
、a2=
、a3=
,再算出a1、a2、a3的平均值即为物体运动的加速度:
==

=.
。
②图象法:即先根据vn=
求出多个点的瞬时速度,后作出v-t图象,图象的斜率即为物体运动的加速度。




