1、例談實驗求加速度的幾種方法物理是一門實驗科學，要學好高中物理，必須具備一定的實驗?zāi)芰Α８呖紝ξ锢韺嶒災(zāi)芰Φ目己撕苤匾暎绕涫菍嶒灁?shù)據(jù)的記錄，處理和得出結(jié)論的能力。學會研究勻變速直線運動是高中物理的一個重要實驗，其中求解加速度的實驗數(shù)據(jù)處理方法有逐差法，圖像法，直方圖法等，下面通過一些實例談?wù)勅绾卫眠@些方法求運動的加速度：一、利用“逐差法”求加速度.1,依據(jù)Ax=aT2測定勻變速運動加速度。,X2XiX3X2X6X5由ai=f2,a2=f2,a5=f2X2XiX3X2X4X3X5X4X6X5可得小車加速度的平均值ai+a2+a3+a4+a55r-2I7-2I7-2I-2I-2tttttX6X1

2、5=5t2顯然，這種求a的方法只用了Xi、X6兩個數(shù)據(jù)，而X2、X3、X4、X5在計算過程中被抵消了，所以丟失了多個數(shù)據(jù)，并失去了正負偶然誤差相互抵消的作用，算出的a值誤差較大.這種方法不可取.It-r1八.、Vri-/,t-tLt»rr，,、一.2右把Xi、X2、X6分成Xi、X2、X3和X4、X5、X6兩組，則有X4Xi=(x4X3)+(x3X2)+(x2Xi)=3at,222X4XiX5X2X6X3寫成X4xi=3ait,同理X5X2=3a2t,X6X3=3a3t,故ai=2,a2=2,a3=2.3t3t3tX4+X5+X6Xi+X2+X39rX4XiX5X2X6X32-+2-

3、+-2-ai+a2+a33t3t3ta=這種計算加速度平均值的方法叫做逐差法.ai+a2+a3X4XiX5X2X6X3(i)若為偶數(shù)段，設(shè)為6段，則ai=飛干，a2=行=，a3=工干，然后取平均值,X4+X5+X6Xi+X2+X3一、，1、rr，,一,由a=z=2直接求得.這相當于把紙帶分成二份，此法又叫整體二分法；X4XiX5X2(2)若為奇數(shù)段，則中間段往往不用，如5段，則不用第3段；ai=x_,a2=x_,然后取平均ai+a2X4+X5-xi+X2,t值，即a=-;或由a=彳直接求得.這樣所給的數(shù)據(jù)全部得到利用，提高了準26T確程度.,八v2viv3v2v4v3vn+1vn2、依據(jù)相鄰兩

4、點速度計算加速度.因為ai=,a2=,a3=tan=t，然后取平均值，即7=ai+a2+a3+an=vn+vi,從結(jié)果看，真正參與運算的只有vi和vn+i,中nnT間各點的瞬時速度在運算中都未起作用，可見此方法不好.同理我們可以類似于上面的做法用逐差法一，一v4viv5v2v6v3,一ai+a2+a3(i)若為偶數(shù)段，設(shè)為6段，則ai=F,a2=FT，a3=FT，然后取平均值，即a=一a一；3131313或由a=直接求得;v4+v5+v6vi+v2+v39T一一、一.一一一.一一一.v4viv5v2(2)若為奇數(shù)段，則中間段往往不用，如5段，則不用第3段；則ai=-a2=-然后取平均值,313

5、1ai+a2v4+v5vi+v2即a;或由a=-直接求得；這樣所給的數(shù)據(jù)利用率高，提高了準確程度.26T例題i、(20i6天津理綜9(2)某同學利用圖2裝置研究小車的勻變速直線運動(1)實驗中，必須的措施是A.細線必須與長木板平行B.先接通電源再釋放小車C.小車的質(zhì)量遠大于鉤碼的質(zhì)量D.平衡小車與長木板間的摩擦力(2)他實驗時將打點計時器接到頻率為50Hz的交流電源上，得到一條紙帶，打出的部分計數(shù)點如圖3所示(每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點，圖中未畫出).si=3.59cm,S2=4.41cm,S3=5.19cm,S4=5.97cm,S5=6.78cm,S6=7.64cm.則小車的加速度a=m/

6、s2(要求充分利用測量的數(shù)據(jù))，打點計時器在打B點時小車的速度vb=m/s.(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)圖3答案(1)AB(2)0.800.40解析(1)實驗時，細線必須與長木板平行，以減小實驗的誤差，選項A正確；實驗時要先接通電源再釋放小車，選項B正確；此實驗中沒必要使小車的質(zhì)量遠大于鉤碼的質(zhì)量，選項C錯誤；此實驗中不需要平衡小車與長木板間的摩擦力，選項D錯誤.(2)相鄰的兩計數(shù)點間的時間間隔T=0.1s,由逐差法可得小車的加速度a=S6+S5+S4S3S2S19T27.64+6.78+5.975.194.413.59X109X0.12m/s2=0.80m/s2打點計時器在打B點時小車的速度V

7、B=除笠=3.59：471102m/s=0.40m/s2I2X0.1二、圖像法1、用v-1圖象法求勻變速直線運動的加速度，解題思路為：圖象法.圖象法(1)求出各點的瞬時速度：用各段的平均速度表示各段中間時刻的瞬時速度(2)作vt圖象：在vt坐標上將各組數(shù)據(jù)描點，作出vt圖象建立坐標系，縱坐標軸為速度v,橫坐標軸為時間t.對坐標軸進行適當分度，使測量結(jié)果差不多布滿坐標系.描出測量點，應(yīng)盡可能清晰.用一條光滑的曲線(直線)連接坐標系中的點，明顯偏離曲線(直線)的點視為無效點，連線時應(yīng)使盡可能多的點在這條直線上，連線兩側(cè)的點盡可能對稱的分布從最終結(jié)果看出vt圖象是一條傾斜的直線.(3)求出圖線的斜率

8、即為加速度求圖線的斜率時，要在圖線上選取間隔距離適當較遠的兩個點.這樣有利于減小誤差.例題2、在研究加速度不變的直線運動的實驗中，算出小車經(jīng)過各計數(shù)點的速度，如下表所示:計數(shù)點序號123456計數(shù)點對應(yīng)時刻/s0.10.20.30.40.50.6通過計數(shù)點的速度/(cm-s1)44.062.081.0100.0110.0168.0為了算出加速度，合理的方法是()A.根據(jù)任意兩計數(shù)點的加速度公式a=金；算出加速度AtB.根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，畫出v-t圖象，量出其傾角“，由公式a=tan”算出加速度C.根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，畫出v-t圖象，由圖線上任意兩點所對應(yīng)的速度，用公式a=*算出加速度D.依次算出通過連續(xù)

9、兩計數(shù)點間的加速度，其平均值作為小車的加速度解析：選項A偶然誤差較大.選項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(shù)據(jù)畫出對應(yīng)的v-t圖象，才可充分利用各次測量數(shù)據(jù)，減小偶然誤差.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(jù)同一組數(shù)據(jù)，可以畫出傾角不同的許多圖線，選項B是錯誤的.正確的方法是根據(jù)圖線找出不同時刻所對應(yīng)的速度值，然后利用公式a=|；算出加速度，即選項C正確.答案：C例題3、如圖所示，某同學在做“研究小車速度隨時間的變化規(guī)律”的實驗中，由打點計時器得到表示小車運動過程的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計數(shù)點的時間間隔為T=0.10s,其中xi=7.05c

10、mX2=7.68cmX3=8.33cmX4=8.95cmX5=9.61cmX6=10.26cm(1)求計數(shù)點3處的瞬時速度的大小.(2)作出小車運動的速度一時間圖象，由圖象求小車運動的加速度.解析：(1)計數(shù)點3的瞬時速度X3+X4v3=2T_28.33+8.95X102X0.10ms=0.86ms,(2)同理可求Xi+X2Vi=：=2TX2+X3丫2=:2TX4+X5v4=ZZ-2TX5+X6V5=2T7.05+7.682X0.107.68+8.332X0.108.95+9.612X0.109.61+10.262X0.10X102n/s0.74ms,x102m/s0.80ms,x102m/s

11、0.93ms,一2X10Ms=0.99m/s.以縱軸表示速度，以橫軸表示時間，描點連線如圖所示.u/（m，s1）由圖象可以看出，小車的速度隨時間均勻增加，其運動的加速度可由圖線求出，即a=vtv1=0.63ms2(0.620.64Ms2均可).2、化曲為直，畫出X-t2圖像、-t圖像，V2-x圖像，利用斜率求解加速度tX-t關(guān)系，v-x關(guān)系是二次函數(shù)關(guān)系，圖像形狀是拋物線，在實驗數(shù)據(jù)處理時，可以分別讓橫坐標表示t2,縱坐標表示二和V2,畫出X-t2圖像、-t圖像、V2-X圖像，將圖像形狀轉(zhuǎn)化為直線，tt圖像則斜率分別為1a,1a,2a22例題4、圖6是“研究勻變速直線運動”實驗中獲得的一條紙帶

12、，O、A、B、C、D和E為紙帶上六個計數(shù)點，加速度大小用a表示.圖6圖7(1)OD間的距離為cm.(2)圖7是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出的xt2圖線(X為各計數(shù)點至同一起點的距離)，斜率表示,其大小為m/s2(保留三位有效數(shù)字).解析(1)1cm+1mmX2.0=1.20cm.2(2)加速度的一半，1a=28J,X：m/s2=0.467m/s2,20.060所以加速度大小a=0.933m/s2.答案(1)1.20(2)加速度的一半0.933例題5、(2011全國卷理綜)5.利用圖1所示的裝置可測量滑塊在斜面上運動的加速度。一斜面上安裝有兩個光電門，其中光電門乙固定在斜面上靠近底端處，光電門甲的位置可移動

13、，當一帶有擋光片的滑塊自斜面上滑下時，與兩個光電門都相連的計時器可以顯示出擋光片從光電門甲至乙所用的時間t,改變光電門甲的位置進行多次測量，每次都使滑塊從同一點由靜止開始下滑，并用米尺測量甲、乙之間的距離s,記下相應(yīng)的t值；所得數(shù)據(jù)如下表所示。若滑塊所受摩擦力始終相同。(1)滑塊加速度的大小a、滑塊經(jīng)過光電門乙時的瞬時速度vi、測量值s和t四個物理量之間所滿足的關(guān)系式是;(2)根據(jù)表中給出的數(shù)據(jù)，在圖2給出的坐標紙上畫出¥-t圖線;(3)由所畫出的*-t圖線，得出滑塊加速度的大小為a=m/s2(保留1位小數(shù))。£(4)若某同學做該實驗時誤將光電門乙的位置改變多次，光電門甲的

14、位置保持不變，畫出E-t圖線后,得出的縱坐標截距的物理含義為。一(1)s=vit?at2"mJK!4*(3)2.0(正負0.1范圍內(nèi)均給分)(4)滑塊經(jīng)過光電門甲時的瞬時速度例題6、(2009天津理綜)如圖8所示，將打點計時器固定在鐵架臺上,下落，利用此裝置可以測量重力加速度.紙搭/打點ii時器快夾(1)所需器材有打點計時器(帶導線)、紙帶、復寫紙、帶鐵夾的鐵架臺和帶夾子而一物：杷外還需s/m0.5000.6000.7000.8000.9000.950t/ms292.9371.5452.3552.8673.8776.4s/(ms1)1.711.621.551.451.341.22(填

15、字母代號)中的器材.A.直流電源、天平及祛碼B.直流電源、毫米刻度尺C.交流電源、天平及祛碼D.交流電源、毫米刻度尺(2)通過作圖象的方法可以剔除偶然誤差較大的數(shù)據(jù)，提高實驗的準確程度.為使圖線的斜率等于重力加速度，除作v-1圖象外，還可作圖象，其縱軸表示的是,橫軸表示的是解析(1)打點計時器需接交流電源.重力加速度與物體的質(zhì)量無關(guān)，所以不要天平和祛碼.計算速度需要測相鄰計數(shù)點間的距離，需要毫米刻度尺，選D.2(2)由公式v2=2gh知，如繪出5h圖象，其斜率也等于重力加速度.2、v答案(1)D(2)-h速度平萬的二分之一重物下落的圖度三、直方圖法在探究小車速度隨時間變化規(guī)律的實驗中，選擇一條

16、打點清晰的紙帶，標上計數(shù)點，然后將紙帶從相鄰計數(shù)點處剪下，連續(xù)剪下幾段,分別貼上雙面膠帶，然后底邊對齊并列貼在有格子的坐標紙上，如圖所示，紙帶的排列呈“階梯”狀.這種排列也反映了小車運動的規(guī)律，因為每段的長度對應(yīng)小車相等時間內(nèi)的位移，紙帶的寬度等效為時間.所以紙帶長度正比于運動速度，紙帶長度均勻增加，說明小車運動的速度均勻增加.例題7、某同學利用打點計時器研究小車做勻加速直線運動的情況.如圖所示為該同學實驗時打出的一條紙帶中的部分計數(shù)點(后面計數(shù)點未畫出)，相鄰計數(shù)點間有4個點跡未畫出.(打點計時器每隔0.02s打出一個點)(1)為研究小車的運動，此同學用剪刀沿虛線方向把紙帶上OBBDDF各段

17、剪下，將剪下的紙帶一端對齊，按順序排好，如下圖所示.根據(jù)圖中提供的信息，簡要說明怎樣判斷此小車是否做勻變速直線運動.方法：(2)在上圖中，Xi=7.05cmX2=7.68cm,Xs=8.31cmX4=8.94cmXs=9.57cmX6=10.20cm則打下點跡a時，小車運動的速度大小是ms,小車運動的加速度大小是ms.(本小題計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)解析：(1)在相同時間間隔內(nèi)位移的增加量相同，相當于速度變化量相同，又由于紙帶的寬度相同，水平方向相當于時間軸，則圖中BD連線的斜率相當于加速度，若BDF、HJ、L在一條直線上，說明小車做勻變速直線運動.(2)A點速度大小等于OB段的平均速度，即

18、vA=xl±_x2=705t768x102m(s=0.74Ms,E點速度212A0.1，一，一，、X5+X69.57+10.209一、Avveva大小等于DF段的平均速度，即ve=-X10-2Ms=0.99Ms,則加速度為a=,=F212X0.1At41=074鼠=。.63ms；4X0.1答案：(1)連接紙帶左上角(或上方中點或紙帶中點)，若為一條直線或每相鄰紙帶長度增加量相等，則可說明小車是做勻變速直線運動(寫出一條即可)(2)0.740.63練習1.一位同學設(shè)計了用打點計時器測量小車沿斜面下滑的加速度的實驗，實驗裝置示意圖如圖甲所示.已知打點計時器使用的電源的頻率為50Hz,圖乙

19、是所打出的紙帶的一段，用毫米刻度尺量得數(shù)據(jù)如下：-1=(1)由圖乙可知，相鄰兩計數(shù)點之間的時間間隔At=s；(2)利用所測數(shù)據(jù)計算小車沿斜面下滑的加速度時，有一數(shù)據(jù)不可靠，這一數(shù)據(jù)是(填數(shù)據(jù)的字母代號)；(3)去掉這一不可靠數(shù)據(jù)，利用其余數(shù)據(jù)可求出小車下滑的加速度大小a=Ms2(取三位有效數(shù)字).解析：(1)交流電源的頻率為50Hz,因此打點計時器的打點周期為0.02s,所以At=3X0.02s=0.06s.(2)求出連續(xù)相等時間內(nèi)的位移差：X2-Xi=0.59cmX3-X2=0.76cmX4X3=0.78cmX5-X4=0.76cniX6-X5=0.78cmX7-X6=0.78cm可見Xi不

20、可靠.(3)由逐差法可得X5+X6+X7X2+X3+X4a=9T2，代入數(shù)據(jù)得a=2.14ms2.答案：(1)0.06(2)xi(3)2.142 .如圖5所示，是某同學由打點計時器得到的表示小車運動過程的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計數(shù)點間還有四個點沒有畫出，打點計時器打點的頻率f=50Hz,其中X1=7.05cm、X2=7.68cm、X3=8.33cm、X4=8.95cm、X5=9.61cm、X6=10.26cm.圖5(1)下表列出了打點計時器打下B、C、F時小車的瞬時速度，請在表中填入打點計時器打下D、E兩點時小車的瞬時速度.(保留三位有效數(shù)字)BCDEF速度(ms1)0.7370.8010

21、.994(2)以A點為計時起點，在圖6中畫出小車的速度一時間圖線.圖6(3)根據(jù)你畫出的小車的速度一時間圖線計算出小車的加速度a=m/s2.(保留兩位有效數(shù)字)(4)如果當時電網(wǎng)中交變電流的頻率是f=49Hz,而做實驗的同學并不知道，由此引起的系統(tǒng)誤差將使加速度的測量值比實際值偏.(選填“大”或“小”)答案(1)0.8640.928(2)如圖所示(3)0.64(4)大3 .如圖12所示為一次記錄小車運動情況的紙帶，圖中A、B、圖12圖13G為相鄰的計數(shù)點，相鄰計數(shù)點的時間間隔T=0.1s.(1)在如圖13所示的坐標系中作出小車的vt圖線.(2)將圖線延長與縱軸相交，交點的速度大小是cm/s,此

22、速度的物理意義是(3)小車的加速度大小是.,.一、一Xn+Xn+1解析(1)應(yīng)用vn=2T,求出計數(shù)點B、CDE、F對應(yīng)的速度為VB=16.50cm/s,vo=21.40cm/s,vd=26.30cm/s,ve=31.35cm/s,vf=36.30cm/s,在vt坐標系中描點、連線，如圖所示.(2)由圖中可以讀出，圖線與縱軸交點的速度大小為11.60cm/s,此速度表示A點的瞬時速度.(3)利用斜率求加速度a=-v=0.5m/s2.2答案(1)見解析(2)11.60(11.3011.60均對)表小A點的瞬時速度(3)0.5m/s4.在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中，紙帶記錄了小車的運

23、動情況，在紙帶上確定出A、B、CD、E、F共6個計數(shù)點，每兩個相鄰的計數(shù)點之間還有4個點未畫出.xi=1.40cmX2=2.90cmX3=4.38cmX4=5.88cmXs=7.39cmCABCDEF(1)試根據(jù)紙帶上各個計數(shù)點間的距離，計算出打下B、E兩個點時小車的瞬時速度，并將這兩個速度值填入下表.速度/(m-s1)VbVcVdVe數(shù)值0.3640.513(2)將B、CDkE各個時刻的瞬時速度標在直角坐標系中，并畫出小車的瞬時速度隨時間變化的關(guān)系圖線.(3)由所畫速度一時間圖象求出小車的加速度為ms2(保留三位有效數(shù)字).解析：(1)打B點時的瞬時速度等于AC過程的平均速度,2X1+X21

24、.40+2.90X10vb=-t=2ST51ms=o.215m/s打E點時的瞬時速度等于DF過程的平均速度2x4+X55.88+7.39X10n/s=0.664Ms.2X0.1n/s2=1.50n/s2.(2)以打A點時開始計時，vt圖象如圖所示.VE=""2T答案：(1)0.2150.664(2)見解析(3)1.50(1.491.51)5.實驗中，如圖6所示為一次記錄小車運動情況的紙帶，圖中點間的時間間隔T=0.1s.ARCDE為相鄰的計數(shù)點，相鄰計數(shù)m/s,vb=m/s,vc=(1)根據(jù)紙帶可判定小車做運動.(2)根據(jù)紙帶計算各點瞬時速度：Vd=m/s.在如圖7所示坐標

25、中作出小車的Vt圖線，并根據(jù)圖線求出a=.(3)將圖線延長與縱軸相交，交點的速度的物理意義是答案(1)勻加速直線(2)3.902.641.38見解析圖12.60m/s2(3)零時刻小車經(jīng)過A點的速度解析(1)根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù)可知XBCxab=xclxbc=xdexc戶12.60cm,故小車做勻加速直線運動.t一(2)根據(jù)v,=V可知vd=2(105.60-27.60)X10m/s=3.90m/svc=0.2(60.30-7.50)X100.2_227.60X102m/s=2.64m/svb=-m/s=1.38m/s0.2描點連線得如圖所示v-t圖線，根據(jù)圖線斜率知a=12.60m/s2.(3

26、)圖線與縱軸交點的速度的物理意義是零時刻小車經(jīng)過的速度.6.如圖甲是“研究勻變速直線運動”實驗中獲得的一條紙帶,A點日C、D和E為紙帶上六個十(1)OD間的距離為數(shù)點，加速度大小用a表示.OABCJIIIIIIII11cmcm(2)如圖乙是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出的,其加速度大小為xt2圖線(x為各計數(shù)點至同一起點的距離ms2(保留三位有效數(shù)字).乙答案(1)1.20(2)加速度的一半0.4677.用滴水法可以測定重力加速度，方法是：在自來水龍頭下面固定一塊擋板A,使水一滴一滴斷續(xù)地滴到擋板上，如圖所示，仔細調(diào)節(jié)水龍頭，使得耳朵剛好聽到前一個水滴滴在擋板上的聲音的同時，下一個水滴剛好開始下落.首先量出

27、水龍頭口離擋板的高度h,再用秒表計時，計時方法是：當聽到某一水滴滴在擋板上的聲音的同時，開啟秒表開始計時，并數(shù)“1”，以后每聽到一聲水滴聲，依次數(shù)“2,3,”一直數(shù)到“n”時，按下秒表按鈕停止時，讀出秒表的示數(shù)為t.(1)寫出用上述測量方法計算重力加速度g的表達式：g=.(2)為了減小誤差，改變h的數(shù)值，測出多組數(shù)據(jù)，記錄在表格中(表中t'是水滴從水龍頭口到A板所用的時間，即水滴在空中運動的時間)，請在圖中所示的坐標紙上作出適當?shù)膱D象，并利用圖象求出重力加速度g的值：g=(要求保留三位有效數(shù)字).次數(shù)高度h/cm空中運動時間t'/s120.100.20225.200.23332

28、.430.26438.450.28544.000.30650.120.32審題指導根據(jù)題意每滴水下落的時間為-t，由自由落體可得g的表達式.2由自由落體h=1gt2,h-tn12圖象為過原點的直線，其、，1斜率為k=2-g,則g=2k.解析解題關(guān)鍵是求出每滴水從水龍頭到盤子的時間.t.1°一2n-12h(1)滴水周期是水滴自由下落的時間，故T=-由h=-gT2得g=了n12t2n-12h答案(1)t(2)2圖象見斛析9.68ms(2)各次實驗的t'2見下表：1234560.0400.0530.0680.0780.0900.102描點作出圖象如圖所示，由圖象知,Ah,2,八”,

29、2k=4t，24.84m/s,故g=2k=9.68ms.8.如圖9甲為測量重力加速度的實驗裝置，C為數(shù)字毫秒表，A、B為兩個相同的光電門，C可以測量鐵球兩次擋光之間的時間間隔.開始時鐵球處于A門的上邊緣，當斷開電磁鐵的開關(guān)由靜止釋放鐵球時開始計時，落到B門時停止計時，毫秒表顯示時間為鐵球通過A、B兩個光電門的時間間隔t,測量A、B間的距離x.現(xiàn)將光電門B緩慢移動到不同位置，測得多組x、t數(shù)值，畫出x隨t變化的圖線為直線，如圖乙所示,;若某次測得小球經(jīng)過A、B門的時直線的斜率為k,則由圖線可知，當?shù)刂亓铀俣却笮間=間間隔為t°,則可知鐵球經(jīng)過B門時的速度大小為,此時兩光電門間的距離

30、為甲乙答案2k2kt°kt。21x11解析根據(jù)x=科2可得，；=御，則11g=k,解得g=2k;若某次測得小球經(jīng)過A、B門的時間間隔為to,則可知鐵球經(jīng)過B門時的速度大小為v=gto=2kto,此時兩光電門間的距離為x=。=kt。2s/m0.5000.6000.7000.8000.9000.950t/ms292.9371.5452.3552.8673.8776.4s/(ms1)1.711.621.551.451.341.229.利用圖11所示的裝置可測量滑塊在斜面上運動的加速度.一斜面上安裝有兩個光電門，其中光電門乙固定在斜面上靠近底端處，光電門甲的位置可移動當一帶有遮光片的滑塊自斜

31、面上滑下時，與兩個光電門都相連的計時器可以顯示出遮光片從光電門甲至乙所用的時間t.改變光電門甲的位置進行多次測量，每次都使滑塊從同一點由靜止開始下滑，并用刻度尺測量甲、乙之間的距離s,記下相應(yīng)的t值.所得數(shù)據(jù)如下表所示.完成下列填空和作圖:vt、測量值s和t(1)若滑塊所受摩擦力為一定值，滑塊加速度的大小a、滑塊經(jīng)過光電門乙時的瞬時速度四個物理量之間所滿足的關(guān)系式是s(2)根據(jù)表中給出的數(shù)據(jù)，在圖12給出的坐標紙上畫出st圖線.圖12m/s2(保留兩位有效數(shù)字).由所畫出的t圖線，得出滑塊加速度的大小為a=答案(1)；=-f+vt(2)如圖所示(3)2.0(答案在1.82.2范圍內(nèi)都可)解析(

32、1)滑塊從光電門甲到光電門乙，中間時刻的瞬時速度v=s,設(shè)經(jīng)過光電門乙時的速度為vt,由vt+at整理可求得答案.(2)見答案圖.(3)由:=at+vt,可知st圖象中圖線斜率的絕對值|k|=-|,由圖線可知|k|=1.0m/s2,故i=2|k|=2.0m/s2.10 .為了測量重力加速度，某學校研究性學習小組的一位同學，利用做自由落體運動的重物，牽引紙帶通過打點計時器打出若干條紙帶，從中選出一條清晰的，由紙帶上打出的某一點開始，每5個點剪下一段紙帶，按圖所示，使每一條紙帶下端與x軸重合，左邊與y軸平行，將紙帶段粘貼在直角坐標系中，已知交流電源的頻率為50Hz,則重力加速度是m/s2(保留兩位有效數(shù)字).除了上述利用自由落體測量重力加速度的方法外，你還有沒有更簡便的方法？請簡述測量原理及方法并寫出所用器材.解析：連接紙帶上端的中點成一條直線，求出直線的斜率k即為重力加速度g.由題意可得，每段紙帶的長度就是相鄰相等時間間隔內(nèi)小車的位移，由圖示數(shù)據(jù)可得As=9.7X102m時間間隔為T=0.02X5s=0.1s,根據(jù)As=iT2,可得重力加速度為9.7m/s2.有更簡便的方法.測量原理及方法：根據(jù)G=mg用彈簧測力計測量標準質(zhì)量祛碼的重力，然后求g,需要的器材有彈簧測力計、標準質(zhì)量祛碼.答案：9