高中 | 测量平均速度和瞬时速度 题目答案及解析

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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

速度的测量

原理:当$\Delta t$足够小时,平均速度$\overline{v}=$         就可以认为是测量时刻的瞬时速度。

[["$\\dfrac{x}{\\Delta t}$"]]

原理:当$\Delta t$足够小时,平均速度$\overline{v}=\dfrac{x}{\Delta t}$就可以认为是测量时刻的瞬时速度。

使用打点计时器测速度

①作用:打点计时器是一种每隔相同的较短时间通过打点记录一次做直线运动的物体         的仪器。

②种类:         打点计时器和电火花打点计时器。

③时间间隔:打点频率是$50\;\rm Hz$,即每隔          $\rm s$打一个点。

④方法:测量出某两个点迹间的           ,除以相应的                 ,即得到这段时间内的平均速度,如果这段时间很短,所得的结果也可认为是瞬时速度。

[["时间间隔","电磁","$0.02$","位移","时间"]]

作用:打点计时器是一种每隔相同的较短时间通过打点记录一次做直线运动的物体时间间隔的仪器。

种类:电磁打点计时器和电火花打点计时器。

时间间隔:打点频率是$50\;\rm Hz$,即每隔$0.02\;\rm s$打一个点。

方法:测量出某两个点迹间的位移,除以相应的时间,即得到这段时间内的平均速度,如果这段时间很短,所得的结果也可认为是瞬时速度。

用光电门测速度

①如图所示,当小车遮光板阻挡了射到$B$管上的光线,与光电门相连的计时器启动开始计时;而当遮光板离开,光线重新照射到$B$管时,计时器停止

②遮光板很窄,遮挡光线的时间$\Delta t$足够短,遮光板的             与相应的时间间隔$\Delta t$的比可以认为是小车经过光电门时的                 速度。

[["宽度","瞬时速度"]]

遮光板很窄,遮挡光线的时间$\Delta t$足够短,遮光板的宽度$d$与相应的时间间隔$\Delta t$的比可以认为是小车经过光电门时的瞬时速度。

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回答下列问题: 在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,某同学用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况;在纸带上确定出、、、、共个计数点。测得计数点间的距离如图所示,每两个相邻的计数点之间还有四个点未画出,频率为。 某小组利用气垫导轨、两个光电门、滑块、遮光片等,组成具有一定倾角的导轨装置,研究机械能守恒定律。重力加速度取。 某同学利用如图所示实验装置验证机械能守恒定律。保持摆锤释放器在点位置不变,由静止释放摆锤,分别利用光电门传感器测出摆锤经过、、、四个位置的挡光时间,如表格数据所示。已知摆锤的直径,质量。取所在水平面为零势能面,、、三点相对于零势能面的高度如图所示,实验获取的数据如下表: 某同学利用图()所示装置验证动能定理。调整木板的倾角平衡摩擦阻力后,挂上钩码,钩码下落,带动小车运动并打出纸带,已知钩码的质量远小于小车的质量。某次实验得到的纸带及相关数据如图()所示。 某小组利用图示装置验证“动量守恒定律”。实验前,两小车、静置于光滑水平轨道上,车上固定的两尼龙搭扣正对且处于同一高度,两挡光片等宽。调整光电门的高度,使小车能顺利通过并实现挡光片挡光;再调整光电门在轨道上的位置,使小车上的挡光片刚向左经过光电门之后,小车就能立即与小车相撞;小车静置于两个光电门之间的适当位置,与碰撞并粘连一起后,其上的挡光片能立即开始光电门的挡光。
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