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高中 | 探究小车速度随时间变化的规律题目答案及解析如下,仅供参考!
必修1
第二章 匀变速直线运动的研究
2.1 实验:探究小车速度随时间变化的规律
探究小车速度随时间变化的规律
某班同学做“探究小车速度随时间变化的规律”实验。
某同学经正确实验操作,获得如图所示的$3$条纸带:一条纸带是利用空车与空桶实验所得,一条纸带是利用空车与加沙子的小桶实验所得,一条纸带是利用加钩码的小车与空桶实验所得。纸带上每相邻$2$个计数点之间均有$4$个计时点没有画出(电源频率$50\;\rm Hz$)。
哪条纸带是利用加钩码的小车与空桶实验所得?答: (填“①”,“②”或“③”),这条纸带对应的加速度$a=$ $\;\rm m/s^{2}$(保留$2$位有效数字):
根据整体法结合牛顿第二定律$F=ma$结合题意可知加钩码的小车与空桶实验所得的纸带加速度最小,根据$\Delta x=aT^{2}$可知连续相等时间内位移差最小,即纸带①是利用加钩码的小车与空桶实验所得;
根据题意可知纸带上相邻计数点时间间隔$T=5 \times 0.02\;\rm s=0.1\;\rm s$
根据逐差法可得加速度$a=\dfrac{(12.00-4.50)-(4.50-1.50)}{9 \times {0.1}^{2}} \times 10^{- 2}\;\rm \text{m/s}^{\text{2}}=0.50\;\rm \text{m/s}^{\text{2}}$
某同学描绘$v-t$图像后发现图线的末端发生了弯曲,如图所示,其原因是$(\quad\ \ \ \ )$。
在实验前没有平衡摩擦力
","小桶的总质量没有满足远小于小车的总质量
","没有调节定滑轮高度使拉线与轨道板面平行
"]根据题图可知:速度较小时,没有弯曲,当速度较大是,则出现加速度减小的现象,说明绳子的拉力与木板不平行,出现绳子拉力在木板方向的分力越来越小,与是否平衡摩擦力没有关系,对于小桶的总质量没有满足远小于小车的总质量此条件,只有当加速度较大时,才会出现误差较大的现象。
故选:$\rm C$。
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