题文
在追寻科学家研究足迹的过程中,某同学为探究恒力做功和物体动能变化间的关系,采用了如图( l )所示的“探究物体加速度与物体质量、受力之间关系”的实验装置.
①实验时,该同学想用钩码的重力表示滑块受到的合力,为了减小这种做法带来的实验误差,你认为在实验中应该采取的两项措施是______和______;
②如图( 2 )所示是实验中得到的一条纸带,其中 A、B、C、D、E、F 是连续的六个计数点,相邻计数点间的时间间隔为 T,相邻计数点间距离已在图中标出,测出小车的质量为 M,钩码的总质量为 m.从打 B 点到打 E 点的过程中,为达到实验目的,该同学应该寻找______ 和______之间的数值关系(用题中和图中的物理量符号表示).
题型:未知 难度:其他题型
答案
①由于小车运动过程中会遇到阻力,同时由于小车加速下降,处于失重状态,拉力小于重力,故要使拉力接进勾码的重量,要平衡摩擦力,以及要使勾码的质量远小于小车的质量;
故答案为:保证钩码的总质量远小于滑块的质量,平衡摩擦力.
②B点速度为:vB=△x1+△x22T
E点速度为:vE=△x4+△x52T
故动能增量为:12M(△x4+△x52T)2-12M(△x1+△x22T)2
拉力做的功为:W=mg(△x2+△x3+△x4)
故答案为:mg(△x2+△x3+△x4),12M(△x4+△x52T)2-12M(△x1+△x22T)2.
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解析
△x1+△x22T
考点
据考高分专家说,试题“在追寻科学家研究足迹的过程中,某同学为探.....”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。




