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15.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,打点计时器使用的交流电的频率为50Hz,记录小车运动的纸带如图10所示.在纸带上选择0、1、2、3、4、5共6个计数点,相邻两计数点之间还有四个点未画出.纸带旁并排放着带有最小分度为毫米的刻度尺,零刻度线跟“0”计数点对齐.由图可以读出三个计数点1、3、5跟0点的距离填入下列表格中.
距离d1d2d3
测量值/cm1.205.4012.02
计算小车通过计数点“2”的瞬时速度公式为v2=$\frac{{{d_2}-{d_1}}}{2T}$(以d1、d2及相邻计数点间时间T来表示)代入得v2=0.21m/s.(结果保留两位有效数字)

分析 纸带实验中,若纸带匀变速直线运动,测得纸带上的点间距,利用匀变速直线运动的推论,可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度.

解答 解:根据刻度尺读出对应的数据:

距离d1d2d3
测量值/cm1.205.4012.02
因为每相邻两计数点间还有4个打点,所以相邻的计数点之间的时间间隔为T=0.1s
利用匀变速直线运动的推论得:
v2=$\frac{{x}_{13}}{{t}_{13}}$=$\frac{{{d_2}-{d_1}}}{2T}$
代入得v2=0.21m/s.
故答案为:1.20,5.40,12.02,$\frac{{{d_2}-{d_1}}}{2T}$,0.21.

点评 要注意单位的换算和有效数字的保留.
不同的尺有不同的精确度,注意单位问题.对常见的几种测量长度工具要熟悉运用,并能正确读数
能够知道相邻的计数点之间的时间间隔.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

5.在《探究加速度与力、质量的关系》实验中,某同学在某次实验时释放小车的瞬间装置状态如图1.

(Ⅰ)则操作中有待改进的是:①小车离计时器太远;②需平衡摩擦力
(Ⅱ)如图2为改进实验操作后某次实验打下的纸带数据,相邻两计数点间距如图所示,则该次实验加速度为2.76m/s2(保留3位有效数字)
(Ⅲ)若均使用同一规格钩码以改变小车总质量和悬挂重物的总重力,某同学得到多次运动中对应加速度,实验数据如表格所示
 小车钩码数
最悬挂钩码数
01234
11.39m/s21.16m/s21.00m/s20.94m/s20.78m/s2
22.48m/s22.20m/s22.00m/s21.81m/s2/
33.38m/s22.89m/s22.76m/s2//
44.15m/s23.68m/s2///
54.59m/s2////
请选择一组数据用来研究加速度与力关系,并在答题卡坐标纸上作出相应图线.
作图要求:(1)完善坐标物理量及合理的物理量标度
(2)在坐标纸上标出所选数据,完成图线并标出数据坐标值;
(3)就你所选实验数据得到的结论做出评价.

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6.利用如图1所示的装置测量滑块与水平长木板之间的动摩擦因数μ,一滑块放在水平长木扳上,左侧挂有一细软线,跨过固定在长木板边缘的定滑轮与一重物相连,在重物的牵引下,滑块在长木板上向左运动,重物落地后,滑块继续向左做匀减速运动,在长木板上安装有两个光电门,其中光电门甲固定在长木板的右侧,光电门乙的位置可移动,当一带有挡光片的滑块从右端向左端滑动时,与两个光电门都相连的计时器可以显示出挡光片从光电门甲至乙所用的时间t,每次都使滑块从同一点由静止开始运动,且滑块开始的位置到光电门甲之间的距离与重物开始的位置到地面的距离相等均为L,改变光电门乙到光电门甲之间的距离X,进行多次测量,并用米尺测量出光电门甲、乙之间相应的距离X,记下相应的t值,所得数据如表所示.
X(m)0.2000.4000.6000.7000.9000.900
t(s)0.0880.1890.3110.3850.4730.600
$\frac{X}{t}$(m/s)2.272.121.931.821.691.50
请你根据题目所给数据完成下列问题(g=9.8m/s2,结果保留两位有效数字):

(1)根据表中所给的数据,在图2的坐标纸上画出$\frac{X}{t}$-t图线;
(2)根据所画出的$\frac{X}{t}$-t图线,得出滑块加速度的大小为a=3.0m/s2
(3)滑块与水平长木板之间的动摩擦因数=0.31.

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①已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,利用该纸带中测出的数据可得滑块下滑的加速度大小a=3.90m/s2
②打点计时器打B点时,滑块的速度大小vB=1.67m/s. (保留三位有效数字)
③为了测出滑块与斜面间的动摩擦因数,该同学已经测出斜面的长度l及高度h,求动摩擦因数的表达式为μ=$\frac{gh-al}{g\sqrt{{l}^{2}-{h}^{2}}}$ (用l、h、g及加速度a表示).
④用这种方法测定的动摩擦因数的值大于 (填“大于”或者“小于”)真实值,引起误差的原因是在实验中将振针对纸带的摩擦力及空气对滑块的阻力计入斜面对滑块的摩擦力.

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