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利用打点计时器研究一个约1.4 m高的商店卷帘窗的运动.将纸带粘在卷帘底部,纸带通过打点计时器随帘在竖直平面内向上运动.打印后的纸带如图2-1-12所示,数据如表格所示.纸带中AB、BC、CD……每两点之间的时间间隔为0.10 s,根据各间距的长度,可计算出卷帘窗在各间距内的平均速度v平均,可以将v平均近似地作为该间距中间时刻的即时速度v.

            

图2-1-12

(1)请根据所提供的纸带和数据,绘出卷帘窗运动的v-t图线.

(2)AD段的加速度为_________m/s2,AK段的平均速度为_________m/s.

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某同学用图2-1-10所示装置测量重力加速度g,所用交流电频率为50 Hz.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图2-1-11所示.

  

图2-1-10 

   图2-1-11

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=,g2=,……,g5=,取平均值=8.667 m/s2;

方法B:由g1=,g2=,g3=,取平均值=8.673 m/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).

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一打点计时器固定在斜面上某处,一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下,如图2-1-9中图甲所示,图乙是打出的纸带的一段.

    

甲       

 

图2-1-9

已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz,利用图乙给出的数据可求出小车下滑的加速度a=_________.

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用打点计时器研究物体的自由落体运动,得到如图2-1-8一段纸带,测得AB=7.65 cm,BC=9.17 cm.已知交流电频率是50 Hz,则打B点时物体的瞬时速度为_________m/s.

图2-1-8

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做匀加速直线运动的小车,牵引一条纸带通过打点计时器,交流电源的频率是50 Hz.由纸带上打出的某一点开始,每5个点剪下一段纸带,如图2-1-7所示,每一条纸带下端与x轴相重合,左边与y轴平行,将纸带粘在坐标系中.求:

图2-1-7

(1)第一个0.1 s内,中间时刻的速度是_________m/s.

(2)运动物体的加速度是_________m/s2.

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在测定匀变速直线运动加速度的实验中,某同学操作中有以下实验步骤,其中错误或遗漏的步骤有(遗漏步骤可编上序号G、H……)_____________.

A.拉住纸带,将小车移至靠近打点计时器处,先放开纸带,再接通电源;

B.将打点计时器固定在平板上,并接好电路;

C.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮下面吊着适当重的钩码;

D.取下纸带;

E.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔;

将以上步骤完善并按合理顺序写在横线上: ________________________.

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在研究匀变速直线运动的实验中,如图2-1-5所示为一次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E为相邻的计数点,相邻计数点间的时间间隔T=0.1 s.

图2-1-5

(1)根据_________ 计算各点瞬时速度,且vD=_______m/s,vC=_______m/s,vB=______m/s.

(2)在图2-1-6所示坐标中作出小车的v-t图线,并根据图线求出a=_________.

图2-1-6

(3)将图线延长与纵轴相交,交点的速度是_________,此速度的物理意义是_______________.

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在研究匀变速直线运动的实验中,算出小车经过各计数点的瞬时速度如下

计数点序号

1

2

3

4

5

6

计数点对应的时刻(s)

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

通过计数点的速度(cm/s)

44.0

62.0

81.0

100.0

110.0

168.0

为了计算加速度,合理的方法是(    )

A.根据任意两计数点的速度,用公式a=Δv/Δt算出加速度

B.根据实验数据画出v-t图,量出其倾角,由公式a=tanα求出加速度

C.根据实验数据画出v-t图,由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间,用公式a=Δv/Δt算出加速度

D.依次算出通过连续两个计数点间的加速度,算出平均值作为小车的加速度

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在“测定匀变速直线运动的加速度”实验中,对于减小实验误差来说,下列方法中有益的是(    )

A.选取计数点,把每打五个点的时间间隔作为一个时间单位

B.使小车运动的加速度尽量小些

C.舍去纸带上密集的点,只利用点迹清晰、点间间隔适当的那一部分进行测量、计算

D.选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验

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在测定匀变速直线运动加速度的实验中,打点计时器使用的交流电的频率为50 Hz,记录小车做匀加速运动的纸带如图2-1-4所示,在纸带上选取标为0—5的6个计数点,相邻两个计数点之间还有4个计数点没有画出.纸带旁并排放着最小刻度为mm的刻度尺,零点跟“0”计数点对齐,由图可以读出1、3、5三个计数点跟“0”的距离d1、d2、d3填入表格中.计算小车通过计数点“2”的瞬时速度为_______m/s,通过计数点“4”的瞬时速度为_________m/s,小车的加速度是_________m/s2.

图2-1-4

距离

d1

d2

d3

测量值/cm

1.20

5.40

12.00

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同步练习册答案