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高中 | 测量平均速度和瞬时速度题目答案及解析如下,仅供参考!
必修1
第一章 运动的描述
1.4 实验:用打点计时器测速度
测量平均速度和瞬时速度
在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,小王同学组装了如图所示装置。
小王将长木板的一端适当垫高,在不挂槽码的情况下,使小车靠近打点计时器。先接通电源,后用手轻拨小车,小车便拖动纸带在木板上运动。若打点计时器在纸带上打出的计时点越来越疏(从打出的点的先后顺序看),则应将长木板底下的小木块垫得比原先 (填“高”或“低”)些。重复以上操作步骤,直到打点计时器在纸带上打出一系列间隔均匀的计时点。
若打点计时器在纸带上打出的计时点越来越疏(从打出的点的先后顺序看),则小车做加速运动,则应将长木板底下的小木块垫得比原先低些。
操作过程中,小王回想起学习运动学时也用到该实验装置做了“探究小车速度随时间变化的规律”,这个实验中 (填“需要”、 “不需要”)完成以上($1$)的操作。
用该实验装置做“探究小车速度随时间变化的规律”,只需要保持小车受到的合力一定,所以这个实验中不需要平衡摩擦力,即不需要完成以上($1$)的操作。
实验中打点计时器使用的交流电频率为$50\;\rm Hz$。下图是实验获得的一段纸带,每隔$4$个点取一个计数点,则计数点$2$的读数是 $\;\rm cm$,打下计数点$3$时小车的速度$v=$ $\;\rm m/s$。(计算结果保留$2$位有效数字)
由刻度尺可知计数点$2$的读数为$9.80\;\rm cm$。
每隔$4$个点取一个计数点,则相邻计数点的时间间隔为$T=5 \times 0.02\;\rm s=0.1\;\rm s$
打下计数点$3$时小车的速度为$v_{3}=\dfrac{x_{24}}{2T}=\dfrac{(22.90-9.80) \times 10^{- 2}}{2 \times 0.1}\ \text{m}/\text{s} \approx 0.66\;\rm \text{m}/\text{s}$
在探究加速度与力的关系实验中,两位同学把所挂槽码的总重力记为$F$,根据实验数据作出的$a-F$关系图像如下图所示,下列说法正确的是$(\quad\ \ \ \ )$(多选)
图线①上的数据点来自同一条纸带
","图线②不过原点可能是由于未补偿阻力
","两条图线的斜率均表示实验小车的质量
","得到图线②的实验中小车质量比图线①的大
"]$\rm A$.所挂槽码的总重力为$F$时,纸带做匀变速运动,纸带的加速度恒定,即一条纸带对应一组数据点$(F,a)$,图线①上有五组数据点,来自$5$条纸带,故$\rm A$错误;
$\rm B$.图线②中,当$F$达到一定值时,加速度才不为$0$,所以不过原点可能是由于未补偿阻力,故$\rm B$正确;
$\rm CD$.根据牛顿第二定律有$a=\dfrac{1}{M}F$
两条图线的斜率的倒数均表示实验小车的质量,图线②的斜率小于图线①的斜率,故图线②的实验中小车质量比图线①的大,故$\rm C$错误,$\rm D$正确。
故选:$\rm BD$。
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