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文檔簡介
1、第二章 勻變速直線運動的研究本章是在第一章運動描述的基礎上,進一步用實驗的方法,探索勻變速直線運動的規律和特點,并結合公式、圖象對勻變速直線運動進行研究。通過使用打點計時器設計相關實驗探索運動規律,并用語言、公式、圖象進行描述。本章重點是勻變速直線運動規律的掌握,重點掌握其研究的方法和運動的規律及應用。本章公式和推論較多,在學習時要分清公式的應用條件和前提,不可亂套公式,在物理過程比較復雜時可以分解過程,突破并建立相關聯系,必要時可借助圖象進行分析比較。第1節 實驗 探究小車速度隨時間變化的關系知識導航 要想探究一個物體隨時間變化的規律,必須知道物體在一系列不同時刻的速度直接測量瞬時速度是比較
2、困難的,我們可以借助打點計時器先記錄物體在不同時刻的位置,再通過對紙帶的分析、計算得到各個時刻的瞬時速度本節課在運動學中起著承上啟下的作用。第一章中已經介紹了利用打點計時器打下的紙帶求物體瞬時速度的方法。并且介紹了加速度,知道了它的物理意義及表達式。而這節課是以恒力作用下的小車的運動來研究速度隨時間變化規律的。從而為以后研究勻變速運動的有關知識打下了基礎。學習目標 1根據相關實驗器材,設計實驗并熟練操作。2會運用已學知識處理紙帶,求各點瞬時速度。3會用表格法處理數據,并合理猜想。4巧用vt圖象處理數據,觀察規律。5掌握畫圖象的一般方法,并能用簡潔語言進行闡述。6了解勻變速直線運動中速度隨時間的
3、變化規律。重點難點 【重點】練習使用打點計時器;對運動的速度隨時間變化規律的探究;圖象法研究速度隨時間變化的規律。【難點】各點瞬時速度的計算;對實驗數據的處理、規律的探究。預習檢測上一章學習了用打點計時器測定速度,本章通過用打點計時器測定小車速度隨時間變化的規律的實驗探究勻變速直線運動的特點,即研究時間、位移、速度和加速度等物理量之間的定量關系.1.打點計時器是使用的是 電源,且打點周期取決于 ,當電源頻率為50Hz時,打點計時器每隔 s打一個點;現在用打點計時器測定小車的速度,當電源的頻率低于50Hz時,如果仍按50Hz的時間間隔打一個點計算,則測出的速度值將比小車真實的速度值 。2.本節實
4、驗的實驗器材有: 。3.實驗操作步驟:(1)把一端附有滑輪的長木板平放在實驗桌上,并使 ,把打點計時器固定在 ,連接好電路。(2)把 拴在小車上,使細繩跨過滑輪,下面掛上合適的 ,放手后看 ,然后把 穿過打點計時器,并把 的另一端固定在小車后面。(3)把小車停在 處,先 ,然后 ,讓小車拖著紙帶運動,打點計時器就在紙帶上打下一系列小點,換上紙帶,重復實驗3次。(4)增減所掛的鉤碼,或在小車上放置重物,再做兩次實驗,每次實驗打3條紙帶。4.實驗操作過程中應注意以下幾點 (1)開始釋放小車時,應使小車 打點計時器.(2)先 ,計時器工作后,再 ,當小車停止運動時要及時 .(3)要防止鉤碼落地時與小
5、車和滑輪相撞,當小車到達滑輪前應及時 .(4)牽引小車的鉤碼數量要適當,以免加速度太大而使紙帶上的點太少,或者加速度太小,而使各段位移無多大差別,從而增大誤差。5.紙帶上各計數點的瞬時速度可以用計數點內的 來代替的;通過測得的速度,描繪出小車運動的速度-時間圖象,然后求出圖象的 ,其即為小車運動的加速度.6紙帶的選取原則是: 。7.如果每5個點取一個計數點,則每相鄰兩個計數點間的時間間隔是 。8.作速度時間圖象(1) 。(2)嚴格按實驗數據描點,根據點的分布分析速度的變化特點。(3)用一條 來 坐標系中描出的點。【參考答案】1.交流;頻率;0.02;大 2.一端附有定滑輪的長木板;小車;帶小鉤
6、的細線;鉤碼;打點計時器;紙帶;刻度尺;學生電源和導線 3. (1)滑輪伸出桌面;長木板的另一端 (2)細繩;鉤碼;小車能否在木板上平穩地加速滑行;紙帶;紙帶 (3)打點計時器;接通電源;釋放小車4.(1)靠近 (2)接通電源;釋放小車;關閉電源 (3)用手按住 5.平均速度;斜率 6.8.(1)以速度v為縱軸,時間t為橫軸建立直角坐標系,并根據實驗所得數據選擇合適的標度(圖象盡量分布在坐標系的大部分面積)(3)直線;代表解讀教材一、實驗目的通過用打點計時器打出的紙帶,探究小車速度隨時間的變化規律要求 :(1)會使用打點計時器;(2)會處理紙帶數據;(3)能根據得到的數據作出圖象,并能從圖象上
7、分析小車速度隨時間變化的規律 二、實驗原理如果運動物體帶動的紙帶通過打點計時器,在紙帶上打下的點就記錄了物體運動的時間,紙帶上的點子也相應地表示出了運動物體在不同時刻的位置,研究紙帶上點子之間的間隔,就可以了解在不同時間里,物體發生的位移和速度的大小及其變化,從而了解物體運動的情況.三、實驗裝置與器材(如下圖所示)四、實驗步驟1把一端附有滑輪的長木板平放在實驗桌上,并使滑輪伸出桌面,把打點計時器固定在長木板的另一端。連接好電路2把一條細繩拴在小車上,使細繩跨過滑輪,下邊掛上合適的鉤碼,放手后,看小車能否在木板上平穩地加速滑行,然后把紙帶穿過打點計時器,并把紙帶的另一端固定在小車的后面3把小車停
8、在打點汁時器處,先接通電源,后釋放小車,讓小車拖著紙帶運動,打點計時器就在紙帶上打下一列小點,換上新紙帶重復操作三次4. 增減所掛的鉤碼,或在小車上放置重物,再做兩次實驗,每次實驗打3條紙帶。來源五、注意事項1應先調整打點計時器的位置,使打點計時器的限位孔與長木板的縱軸位置對齊,然后再將打點計時器固定在長木板上。2應先將小車放在平板上,將拉線連好放在動滑輪上,調整動滑輪的高度,使拉車的線與木板平行,以減小在小車運動過程中拉力的變化,然后再將定滑輪固定。3先將紙帶安裝在小車的后面,穿過打點計時器的限位孔,然后再將鉤碼掛在拉線的另一端穿過定滑輪。4在進行實驗時,應該先打開打點計時器的電源,使它工作
9、穩定后,再松開手使小車運動,當小車停止運動時應及時關閉電源。5開始釋放小車時,應使小車靠近打點計時器。6為了儀器的安全,實驗時要防止鉤碼落地時與地板相碰,可在地板上事先放幾本書;還要防止小車與滑輪碰撞,可以在小車到達滑輪前及時用手按住,也可把中、食指叉開跨過細線放在滑輪前事先等在小車。7鉤碼個數適當,以免a過大點太少。應以50cm的紙帶取得2040個連續點為佳。六、處理數據1從三條紙帶中選擇一條比較理想的,舍掉開頭一些比較密集的點子,在后邊便于測量的地方找一個開始點(即為0),再每隔4個自然點依次標記1,2,3計數點2每相鄰計數點的時間隔用毫米刻度尺測量每相鄰兩計數點間的距離,并用計算各計數點
10、的速度3以速度為縱軸,時間t為橫軸建立直角坐標系,根據得到、t數據,在坐標系中描點4通過觀察、思考,找出這些點的分布規律注意事項 在紙帶打好、選取了合適的紙帶后,應先在紙帶上正確選取零點和計數點,并對各點進行編號,然后再測量每個計數點到零點的距離。這里值得提醒的是,測量距離時最好先用長的刻度尺對齊個計數點(刻度尺不移動),然后分別記下各計數點到零點的距離,避免了分別測量每兩個計數點之間的距離,從而減小測量誤差的積累。七、描繪圖象的一般要求1.根據測量的要求選定坐標軸,一般以橫軸為自變量,縱軸為因變量。坐標軸要標明所代表的物理量的名稱及單位。2.為避免圖紙上出現大片空白,使圖線盡量充滿坐標紙空間
11、,根據測量數據,坐標軸應選擇合適的標度;坐標原點可以是零,也可以不是零。力求作圖美觀大方又實用。3.根據測量所得數據,在圖中標出坐標點。如果在同一坐標系上要描幾條曲線,應分別用不同的符號,如“×”,“· ”,“”等加以區別。4.如果預測各點在同一條直線上,應用直尺作圖,作圖時應使盡量多的點處在這條直線上,不能連在直線上的點應盡量均勻分布在直線兩側。個別偏差過大的點可以舍去或重新測量查找原因進行修正。5.計算直線的斜率時,應取直線上相隔較遠的兩點,不一定取由實驗測出的用以描繪直線的數據點,最好使用那些容易讀數的點。Ov v vt t t tv-6.如果所研究的兩個物理量不是成
12、正比關系,可以變換坐標使其成為線性關系,從而,得到一條直線,使兩個物理量的關系更直觀。注意事項 (1)先觀察測量數據的分布情況,然后在坐標紙上選取合適的單位長度,盡可能使描繪出來的圖象分布在坐標紙的大部分面積上。而且橫坐標和縱坐標單位長度不一定要一樣,可以根據坐標紙的大小和數據的分布分別選取。(2)在描好點后,應先認真觀察點的分布情況,然后再下筆連線,應盡可能使描出的點多數能夠落在直線上;對于落不在直線上的點,應盡可能使他們分布在直線兩側的點數相同。七、如何運用v-t圖象求速度隨時間變化規律我們可以從兩個途徑進行:1直接分析v-t圖象的特點得到。如果小車運動的v-t圖象是一條傾斜的直線,如圖所
13、示,當時間均勻增加時,速度也均勻增加,由可得小車做勻變速直線運動。2如果小車運動的v-t圖象是一條傾斜的直線,函數關系式可寫為,顯然與成“線性關系”,小車做勻變速直線運動。基本題型一、實驗操作步驟例1 在研究小車速度隨時間的變化規律的實驗中,某同學操作以下實驗步驟,其中錯誤或遺漏的步驟有(遺漏步驟可編上序號G、H ) 。A拉住紙帶,將小車移至靠近打點計時器處放開紙帶,再接通電源B將打點計時器固定在平板上,并接好電路C把一條細繩拴在小車上,細繩跨過定滑輪,下面吊著適當重的鉤碼D取下紙帶E將平板一端抬高,輕推小車,使小車能在平板上做勻速運動F將紙帶固定在小車尾部,并穿過打點計時器的限位孔將以上步驟
14、完善后寫出合理的步驟順序 。解析:在實驗中,應先接通電源,再放開紙帶;取下紙帶前應先斷開電源;為了減小誤差,應重復實驗3次即打3條紙帶。故本題錯誤的步驟是A、D,其更正為:A中應先通電,再放紙帶;D中取下紙帶前應先斷開電源。另外,需要補充步驟G:換上新紙帶,重復三次。步驟順序為:BFCADG。規律總結:實驗操作過程是各類考試的熱點,對于本實驗要特別注意以下幾點:(1)鉤碼的質量適當大一些,使繩對小車的拉力始終遠大于小車所受的摩擦力,保證外力基本恒定.(2)調整滑輪架的角度,使小車的拉繩與長木板板面平行.(3)開始時,應將小車位置擺正,使紙帶與拉繩的方向一致,且不與打點計時器的限位孔邊相摩擦.(
15、4)先啟動打點計時器,再釋放小車,小車行至終點時切斷電源或脈沖輸出開關.(5)要防止鉤碼落地和小車跟定滑輪相撞.(6)選擇一條理想的紙帶,使指紙帶上的點跡清晰,適當舍棄點子密集部分,適當選取計數點,弄清楚所選的時間間隔T等于多少秒.二、根據紙帶求出瞬時速度,并作出速度時間圖象瞬時速度的計算方法:用求平均速度的方法來代替(用計算較準確的平均速度來代替),即選擇包括該點在內的一段位移(該點最好處在中間時刻位置)x,找出對應的時間t,用xt作為該點的瞬時速度;對于選取的兩個端點的速度暫時不計算(誤差較大)。例2 如圖是小車在斜面上運動時,通過計時器所得的一條紙帶,各段長度為OA= 6.05 cm、O
16、B13.18 cm、OC21.40 cm、OD30.70 cm、OE41.10cm、OF52.58 cm,根據這些數據求出B、C、D、E各點的速度, 并作出速度時間圖象. (取A點為計時開始,打點計時器每隔0.02s打一次點,B、C、D、E、F間均有四個點未畫出)解析:相鄰兩個計數點之間的時間 t =0.02s×5=0.1s, m/s = 0.77 m/s; m/s = 0.88m/s; =0.99 m/s;=1.09 m/s。 速度時間圖象如圖所示。點評:它的v- t圖象是一條傾斜的直線(線性關系),物體做勻變速直線運動。三、通過紙帶求加速度根據紙帶求加速度,除了常規的利用定義式求
17、得外,更常見的是逐差法和圖象法。1逐差法求加速度逐差法:如果物體做勻加速直線運動,加速度為a,在每個連續相等的時間間隔內的位移分別為sI、sII、sIIIsn、sm。根據勻變速直線運動的規律有sII-sI=sIII-sII=aT2,即兩連續相等的時間間隔內的位移之差是一常數,由此可得sm-sn=(m-n)aT2.時間間隔為偶數如圖1為某同學測量勻變速直線運動的加速度時選取的紙帶的一部分,每兩個計數點間有四個計時點沒有畫出,求小車的加速度的大小1560234s1s2s3s4s5s6圖1用逐差法處理數據: 具體做法:把2n個間隔分成前n個第一組,后n個為第二組,利用這兩組的位移之差s和時間間隔(n
18、T)進行處理,起到了減小誤差的目的,即。而如若不用逐差法而是用: ,再求加速度有: 相當于只用了s6與s1兩個數據,這樣起不到用多組數據減小誤差的目的。時間間隔為奇數上面是處理紙帶問題中,紙帶上有偶數個時間間隔,如果題目中告訴的時間間隔為奇數個(如圖2所示),哪又如何求加速度哪?5034s1s2s3s4s512圖2具體做法:將中間的s3先拿去,這樣,就變成了偶數個時間間隔的問題了然后再求: 最后獲得的加速度為:這樣即充分用到了每組數據,又充分利用了逐差法來減小誤差。例3 在探究小車速度隨時間變化的規律實驗中,打點計時器打點的時間間隔為T=0.02s,打出一條紙帶并測量出如下數據如圖所示,求小車
19、運動的加速度。解析:由紙帶數據可知,相鄰的相等時間間隔內位移差不嚴格相等,不是一組理想數據。為減小偶然誤差,在處理數據時要盡可能多的利用所給的數據,若給出奇數段時要舍去第一段或最后一段,選擇偶數段利用逐差法求解。2.圖象法求加速度用v-t圖象法:根據紙帶計算出打各點時的瞬時速度,然后做出v-t圖象,圖線的斜率即為物體運動的加速度.例4 在探究小車速度隨時間變化的規律的實驗中,算出小車經過各計數點瞬時速度如下計數點序號123456計數點對應的時刻(s)0.100.200.300.400.500.60通過計數點的速度(cms)44.062.081.0100.0110.0168.0為了計算加速度,合
20、理的方法是( ) A根據任意兩計數點的速度用公式算出加速度B根據實驗數據畫出vt圖,量出其傾角,由公式a = tg求出加速度C根據實驗數據畫出vt圖,由圖線上相距較遠的兩點所對應的速度、時間,用 公式算出加速度D依次算出通過連續兩計數點間的加速度,算出平均值作為小車的加速度解析:方法A偶然誤差較大。方法D實際上也僅由始末兩個速度決定,偶然誤差也比較大,只有利用實驗數據畫出對應的vt圖,才可充分利用各次測量數據,減少偶然誤差。由于在物理圖象中,兩坐標軸的分度大小往往是不相等的,根據同一組數據,可以畫出傾角不同的許多圖線,方法B是錯誤的。正確的方法是根據圖線找出不同時刻所對應的速度值,然后利用公式
21、算出加速度,即方法 C。例5 在做“探究小車速度隨時間變化的規律”的實驗時,某同學得到一條用電火花計時器打下的紙帶如圖所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F、G 7個計數點,每相鄰兩個計數點間還有4個點圖中沒有畫出,電火花計時器接220V、 50Hz交流電源.他經過測量并計算得到電火花計時器在打B、C、D、E、F各點時物體的瞬時速度如下表:對應點BCDEF速度(m/s)0.1410.1800.2180.2620.301(1)設電火花計時器的周期為T,計算vF的公式為vF=_;(2)根據(1)中得到的數據,以A點對應的時刻為t=0,試在下圖所示坐標系中合理選擇好標度,作出vt圖象,利用該圖象求
22、物體的加速度a=_m/s2; (3)如果當時電網中交變電流的電壓變成210V,而做實驗的同學并不知道,那么加速度的測量值與實際值相比_(選填“偏大”、“偏小”或“不變”)解析:(1)利用“中間時刻瞬時速度等于這段時間內的平均速度”求F點的速度,可得;(2)作出vt圖象如圖所示,由圖線的斜率求出加速度a=m/s2;(3)不變.小結:圖象法在物理中的應用很廣,在圖象的學習中,注意圖象的物理意義:圖象的斜率、截距、所圍面積,交叉點各有什么意義,明確圖象描述的函數關系,對應的物理情景,應用圖象判斷出相應物理過程,或者根據物理過程做出運動圖象,并借助圖象解決物理問題.四、根據圖象分析小車的運動例6 某同
23、學利用打點計時器測定“小車速度隨時間變化的規律”實驗中,通過測量各計數點間的距離和時間間隔,已根據計算出小車在不同時刻的瞬時速度如下:計數點序號123456計數點對應的時刻(s)0.100.200.300.400.500.60通過計算點的速度(cm/s)44.062.081.0100.0120.0168.0問題:(1)在坐標紙中,自選標度描出小車的v-t圖象;(2)根據v-t圖象,研究小車運動的規律。解析:O0.20 0.40 0.60v(cm/s)160.0120.080.040.0t(s)圖-2(1)建立坐標系如圖-2所示,橫軸每小格代表0.05s,縱軸每小格代表10.0cm/s,把對應的
24、各點(0.10,44.0);(0.20,62.0);(0.30,81.0);(0.40,100.0);(0.50,120.0);(0.60,168.0)在坐標系中標出來,用平滑曲線按各點的走勢描線,前五點大致在一條直線上,只有第六點與其他各點偏差較遠,大膽舍棄,故v-t圖象為直線。(2)運用兩種方法求解方法一:由前五點可知相鄰兩計數點間t=0.10s,速度增量v分別為18cm/s、19cm/s、19cm/s、19cm/s、20cm/s,在誤差允許的范圍內可認為速度的增量相等,即v=19cm/s,可得小車做勻變速直線運動,其加速度。方法二: v-t圖象中的直線可寫為,顯然與成“線性關系”,取相距
25、較遠的第一點和第五點,根據直線性質,可得小車做勻變速直線運動。注意:O40.080.0120.0160.00.200.400.60v(cm/s)t(s)先在坐標系中標出各個點跡,連線時,要顧及到各個數據點,使圖線呈光滑曲線(含直線),并使數據點均勻分布在曲線(直線)的兩側,且盡量貼近曲線.個別偏離過大的點要重新審核,把確定為錯誤的數據大膽刪去.故描繪的圖象應是平滑曲線,并且坐標為(0.60,168.0)的點是錯誤,誤差較大,應刪去不用。課堂訓練第1節 實驗:探究小車速度隨時間變化的規律A卷(基礎訓練)1.在探究小車速度隨時間變化規律的實驗中,如圖所示,關于使用操作,下列說法中錯誤的是( )A木
26、板不能側向傾斜,也不能一端高一端低來B在釋放小車前,小車應緊靠在打點計時器上C應先接通電源,待打點計時器開始打點后再釋放小車D要在小車到達定滑輪前使小車停止運動2在你練習使用打點計時器時,小車拖動紙帶并在上面打下了一系列的小點根據你所打出點的紙帶,在判斷紙帶表示的運動是勻速直線運動還是變速直線運動時()A應通過測量紙帶表示的運動的全程來判斷B必須通過計算任意兩點間的平均速度來判斷C必須通過計算全程的平均速度來判斷D可以通過測量每相鄰兩點間的距離,看其是否都相等來判斷3如圖所示,紙帶上A、B、C、D是打點計時器打出的一系列連續的點,點B、C、D到A點的距離分別為4cm、10cm、18cm,則(
27、)A紙帶可能做勻速直線運動B紙帶可能運動得越來越快C紙帶可能運動得越來越慢D以上說法都不對4用打點計時器測小車的運動速度,下列說法中正確的是( )A必須選擇點跡清晰的紙帶,而且應以打點計時器打的第一個點做為第一計數點B要舍去開頭比較密集的點,任選后面較清晰的某點做為第一個計數點C可以每隔任意相同數量的點選取一個計數點D在數據處理時,從器材上直接讀取的原始數據一定要有表格記錄5我們可以用打點計時器打紙帶的方法研究物體的運動。關于計數點的說法,下列正確的是()A用計數點進行測量計算,既方便,又可減小誤差B相鄰計數點間的時間間隔應該是相等的C相鄰計數點間的距離應當是相等的D計數點是從計時器打出的實際
28、點中選出來的,相鄰計數點間點痕的個數相等6在探究小車速度隨時間變化的規律實驗中,將下列步驟的代號按合理順序填寫在橫線上: A拉住紙帶,將小車移至靠近打點計時器處,先接通電源,后放開紙帶B將打點計時器固定在平板上,并接好電路C把一條細繩拴在小車上,細繩跨過定滑輪,下面吊著重量適當的鉤碼D斷開電源,取下紙帶E將紙帶固定在小車尾部,并穿過打點計時器的限位孔F換上新的紙帶,再重復做三次7. 在下列所給器材中, 本實驗所需的器材有_;為達到實驗目的,還應增添_.(電磁打點計時器 天平 低壓直流電源 細繩 紙帶 小車 鉤碼 秒表 一端有滑輪的長木板)8. 在本實驗中,若計數點之間隔三個點取一個計數點,則計
29、數點間的時間間隔為_.9用接在50 Hz 交流電源上的打點計時器,測定小車速度,某次實驗中得到一條紙帶,如圖所示,從比較清晰的點起,每五個打印點取一個計數點,分別標明0、l、2、3、4,量得0與 1兩點間距離x1 = 30 mm,3與4兩點間的距離x2 = 48 mm,則小車在0與1兩點間平均速度為 m/s,在3與4兩點間平均速度為 m/s10.實驗時,打點計時器應接低壓 (直流或交流)電源,每隔 s打一個點,如下圖是某次實驗的紙帶,舍去前面比較密集的點,從0點開始,每5個連續點取1個計數點,標以1、2、3那么相鄰兩個計數點之間的時間為 。各計數點與0點間距離依次為,則物體通過1計數點的速度是
30、 m/s,通過2計數點的速度是 m/s,運動的加速度為 。s1s2s3032111.某同學在研究小車的運動實驗中,得到一條點跡清晰的紙帶,如圖所示。已知打點計時器每隔0.02s打一個點,該同學選擇了A、B、C、D、E、F六個點,對計數點進行測量的結果記錄在圖中,單位:cm。(1)計算在打下A、B、C、D、E、F各點時小車的瞬時速度vB、vC、vF各是多大?(2)作出小車的v-t圖像3.32ABACDEF7.925.4610.761.50單位:cm 12如圖是采用每秒閃光10次拍攝的小球在水平面上運動的頻閃照片,照片中每兩個相鄰的小球的影像間隔的時間就是0.1 s,這樣便記錄了小球運動的時間而小
31、球運動的位移則可以用刻度尺測出試根據圖中信息作出小球的vt圖象B卷(能力提高)1.在做“探究小車速度隨時間變化的規律”的實驗時,下列方法中有利于減小實驗誤差的是 ( )A.選取計數點時,把每5個點的時間間隔作為一個計時單位B.使小車運動的加速度盡量小些C.舍去紙帶上密集的點,只利用點跡清晰、點間間隔適當的那一部分點進行測量、計算D.選用各處平整程度、光滑程度相同的長木板做實驗ABCDEFG1.401.902.382.883.393.87cm圖12在探究小車速度隨時間變化的規律實驗中,如圖所示為一次記錄小車運動情況的紙帶,圖1中A、B、C、D、E、F、G為相鄰的記數點,相鄰記數點的時間間隔T =
32、0.1s.0.10.20.30.4152025303540t/sv/(cms-1)0.510(1)其中B、C、D、E點的對應速度vB=_cm/s, vC= cm/s,vD= cm/s,vE= cm/s, vF= cm/s.(2)在圖中所示的坐標中做出小車的v-t圖線(3)將圖線延長與縱軸相交,交點的速度大小是 ,此速度的物理意義是 .yx0abcde3在“利用打點計時器測定勻加速直線運動加速度”的實驗中,某同學在打出的紙帶上每5點取一個計數點,共取了A、B、C、D、E、F六個計數點(每相鄰兩個計數點間的四個點未畫出)如圖33。從每一個計數點處將紙帶剪開分成五段(分別叫a、b、c、d、e段),將
33、這五段紙帶由短到長緊靠但不重疊地粘在xoy坐標系中,如圖所示,由此可以得到一條表示v-t關系的圖線,從而可求出加速度。ABCDEF (1)在xoy坐標系中用最簡潔的方法做出能表示v-t關系的圖線(在原圖上做),并指出哪個軸相當于v軸?答: 。(2)從第一個計數點開始計時,要想求出0.15s時刻的瞬時速度,需要測出哪一段紙帶的長度?答: 。 (3)若測得a段紙帶的長度為2.0cm,e段紙帶的長度為10.0cm,則加速度為 m/s2。4.利用打點計時器測定勻變速直線運動小車的加速度,如圖給出從0點開始,每5個點取一個計數點的紙帶,其中0、1、2、3、4、5、6都為計數點,測得:s11.40 cm,
34、s2=1.90 cm,s3=2.38 cm, s4=2.88 cm,s5=3.39 cm,s63.87 cm (1)在計時器打出點1、2、3、4、5、時,小車速度分別為 v1 =_cm/s,v2 =_cm/s,v3=_ cm/s, v4=_cm/s , v5 _cm/s (2)作出v - t圖象, 并由圖象求出小車的加速度a =_ m/s2 . 5.火車沿長直坡路向下行駛。開始時速度表上的讀數是54km/h,以后每5秒讀取一次數據,見下表時間t(m/s)051015202530速度v(km/h)545965 學#科# 70768186速度v(m/s)(1)在表中填寫以米為單位表示的速度。(2)
35、建立vt坐標系(v單位用米每秒),描出與表中各對應時刻速度對應的點。(3) 作出表示列車速度與時間關系的曲線。這是一條什么曲線?參考答案A卷1.A2D提示:要看每相鄰兩點間的距離,距離相等表明小車做勻速運動,不相等表明做變速運動。3BC 提示:紙帶上A、B、C、D各點之間的距離不同,說明紙帶做變速運動;由于不知道紙帶的運動起點是左側還是右側,所以紙帶可能運動得越來越快,也可能運動得越來越慢。BC正確。4.BCD 提示:不需要從第一個點開始。5ABD 提示:實際打的點間隔較小,不便于測量,測量誤差也大,故常選計數點來研究紙帶。為計算簡便我們所選的計數點時間間隔相等,實際打點的時間間隔相等,所以相鄰計數點的個數也就相等。6BCEADF 7; 低壓交流電源8. 0.8s 90.3;0.48解析:利用平均速度的定義式可求。10.交流;0.02;0.1;0.375;0.525;1.511.解析:(1)由圖可知,相鄰計數點之間的時間間隔 由瞬時速度的求法,
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