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16.在研究物体速度随时间变化规律的实验中,如图所示为一次记录小车运动情况的纸带,图中ABCDE为相邻的计数点,相邻计数点间的时间间隔为T=0.1s,图中长度单位为cm

(1)实验中打点计时器应使用交流电源,根据纸带数据,可以得出B点的瞬时速度为1.38m/s.  
(2)试计算该物体运动时的加速度大小为12.6m/s2

分析 若物体做匀变速直线运动,则时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小,同时根据逐差法△x=aT2可以求出物体加速度的大小.

解答 解:(1)实验中打点计时器应使用交流电源,若物体做匀变速直线运动,则时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小,因此有:
vB=$\frac{{x}_{AC}}{2T}$=$\frac{0.276}{2×0.1}$=1.38m/s
根据题意有:
x1=7.50cm,x2=(27.60-7.50)cm=20.10cm,x3=(60.30-27.60)cm=32.70cm,x4=(105.60-60.30)cm=45.30cm.
x4-x2=2a1T2…①
x3-x1=2a2T2…②
a=$\frac{{a}_{1}+{a}_{2}}{2}$=$\frac{({x}_{3}+{x}_{4})-({x}_{2}+{x}_{1})}{4{T}^{2}}$
带入数据解得:a=$\frac{0.453+0.327-0.201-0.075}{4×0.{1}^{2}}$=12.6m/s2
故答案为:(1)交流,1.38m/s;(2)12.6m/s2

点评 要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用.

练习册系列答案
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A.如P1=P2,则q1>q2,都是负粒子流B.如q1=q2,则P1<P2,都是正粒子流
C.如$\frac{q_1}{m_1}=\frac{q_2}{m_2}$,则v1<v2D.如$\frac{q_1}{m_1}=\frac{q_2}{m_2}$,则v1=v2

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A.B球的速度为零,加速度为零
B.B球的速度为零,加速度大小为$\frac{F}{m}$
C.在弹簧第一次恢复原长之后,A、B 两球速度相等
D.在A离开墙壁后,A、B两球均向右做匀速运动

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1.如图1所示,为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量及小车和砝码的质量对应关系图.钩码的质量为m1,小车和砝码的质量为m2,重力加速度为g.

(1)下列说法正确的是D.
A.每次在小车上加减砝码时,应重新平衡摩擦力
B.实验时若用打点计时器应先释放小车后接通电源
C.本实验m2应远小于m1
D.在用图象探究加速度与质量关系时,应作a-$\frac{1}{{m}_{2}}$图象
(2)实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,测得F=m1g,作出a-F图象,他可能作出图2中丙 (选填“甲”、“乙”、“丙”)图线.此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是C.
A.小车与轨道之间存在摩擦     B.导轨保持了水平状态
C.砝码盘和砝码的总质量太大     D.所用小车的质量太大
(3)实验时,某同学遗漏了平衡摩擦力这一步骤,若轨道水平,他测量得到的$\frac{1}{{m}_{2}}$-a图象,如图3.设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,则小车与木板间的动摩擦因数μ=$\frac{b}{gk}$,钩码的质量m1=$\frac{1}{gk}$.
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