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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
某探究小组的同学利用如图甲所示的装置“探究小车速度随时间变化的规律”,图乙是某次实验获取的一段纸带。请你根据题图回答以下问题:
关于实验下列描述中正确的是$(\quad\ \ \ \ )$。
在释放小车前,小车要靠近打点计时器
","应先释放小车,后接通电源
","电火花计时器应使用低压交流电源$6\\sim 8\\;\\rm V$
","除了图甲中标出的器材外,完成实验还需要刻度尺
"]$\rm A$.为了充分利用纸带,在释放小车前,小车要靠近打点计时器。故$\rm A$正确;
$\rm B$.实验时,应先接通电源,再释放小车。故$\rm B$错误;
$\rm C$.电火花计时器应使用交流电源$220\;\rm V$。故$\rm C$错误;
$\rm D$.除了图甲中标出的器材外,完成实验还需要刻度尺测量纸带上各计数点间的距离。故$\rm D$正确。
故选:$\rm AD$。
实验中打点计时器每隔$0.02\;\rm s$打一个点,打出的纸带如图乙所示,若纸带上相邻两个计数点之间还有四个点未画出,则打$B$点时小车的速度大小是 $\rm m/s$,加速度大小是 $\rm m/s^{2}$。(计算结果均保留两位有效数字)
依题意,纸带上相邻计数点的时间间隔为$T=5 \times 0.02\;\rm s=0.1\;\rm s$
则打$B$点时小车的速度大小$v_{B}={\overline{v}}_{AC}=\dfrac{x_{AC}}{2T}=\dfrac{3.62+4.39}{2 \times 0.1} \times 10^{- 2}\;\rm m/s=0.40\;\rm m/s$
由逐差法可得$a=\dfrac{x_{DG}-x_{AD}}{9T^{2}}=\dfrac{(5.99+6.80+7.62)-(3.62+4.39+5.20)}{9 \times {0.1}^{2}} \times 10^{- 2}\;\rm m/s^{2}=0.80\;\rm m/s^{2}$
如果当时电网中交变电流的频率是$49\;\rm Hz$,而做实验的同学并不知道,那么该实验中加速度的测量值与实际值相比 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
如果当时电网中交变电流的频率是$49\;\rm Hz$,则实际打点周期大于$0.02\;\rm s$,而做实验的同学并不知道,则代入计算的时间偏小,使得该实验中加速度的测量值与实际值相比偏大。
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