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实验：探究小车速度随时间变化的规律1.(多选)对于同一电磁打点计时器,下列说法中正确的是()A.当交流电的频率增大时,打点时间间隔变小B.当交流电的频率增大时,打点时间间隔变大C.当纸带运动速度增大时,打点时间间隔增大D.当纸带运动速度增大时,打点间距增大【解析】选A、D。根据打点周期与交流电的频率关系知,交流电的频率增大时,打点周期变小,所以打点时间间隔就变小,故A正确,B错误;纸带运动速度增大,打点间距也会增大,但打点周期只与交流电源的频率有关,与纸带运动速度无关,故C错误,D正确。2.(多选)在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,使用电磁打点计时器(所用交流电的频率为50Hz)得到如图所示的纸带。图中的点为计数点,相邻两计数点间还有四个点未画出来,下列表述正确的是()A.实验时应先放开纸带再接通电源B.相邻两个计数点间的时间间隔为0.1sC.可表示出最接近计数点B对应的速率D.相邻两个计数点间的时间间隔为0.02s【解析】选B、C。实验时应先接通电源再放开纸带,故选项A错;B点为A点到C点的中间时刻点,=,最接近B点对应的速率,故选项C对;由于相邻两计数点之间还有4个点没有画出,所以时间间隔为0.1s,故选项D错,B对。3.如图所示,气垫导轨上滑块经过光电门时,其上的遮光条将光遮住,电子计时器可自动记录遮光时间Δt,测得遮光条的宽度为Δx,用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度。为使更接近瞬时速度,正确的措施是()A.换用宽度更窄的遮光条B.提高测量遮光条宽度的精确度C.使滑块的释放点更靠近光电门D.增大气垫导轨与水平面的夹角【解析】选A。此实验中利用平均速度等效替代瞬时速度,故只能尽量减小计算平均速度的位移,即换用宽度更窄的遮光条,故A正确,B、C、D错误。4.用打点计时器研究匀变速直线运动时的主要步骤有:A.把一端附有定滑轮的长木板放在水平桌面上,并把附有定滑轮的一端伸出桌面,然后把打点计时器固定在长木板的另一端,接好电路;B.把小车停在靠近打点计时器处,接通电源后释放小车;C.换上纸带,重复三次,选择一条较理想的纸带;D.把一条细绳系在小车上,细绳跨过定滑轮挂上钩码,把纸带穿过打点计时器,并把它的一端固定在小车后面;E.断开电源,取下纸带。合理的实验顺序应为____________。【解析】实验步骤要遵循先安装器材后进行实验的原则进行,一般本着先安装器材、再进行实验、最后实验完毕整理器材的步骤进行的,其中应先接通电源,后拉动纸带。因此安装器材的步骤有A、D,实验的步骤有B、E,最后还要多次实验,所以最后的步骤是C。故合理的实验顺序是ADBEC。答案:ADBEC5.某同学在做“探究小车速度随时间变化的规律”实验时,由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带并用一把毫米刻度尺测量了各点间的距离,如图所示,图中四个数中不符合正确读数要求的是__________(填数值)。若纸带上两相邻计数点间均有4个点未画出,已知打点计时器的频率为50Hz,则B点对应的小车速度vB=________m/s,小车运动的加速度a=______m/s2。(均保留两位有效数字)【解析】毫米刻度尺测量结果应准确到1mm并估读到0.1mm,所以不符合正确读数要求的是5.4。B点对应的小车速度vB==0.17m/s,根据逐差法可得小车运动的加速度:a==0.21m/s2。答案:5.40.170.21【补偿训练】光电计时器是一种常用计时仪器,其结构如图甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有滑块从a、b间通过时,光电计时器就可以显示出物体的挡光时间。现有某滑块在斜面上滑行,先后两次通过光电门1和2,计时器显示的挡光时间分别是t1=5×10-2s、t2=3×10-2s,从光电门1到光电门2所经历的总时间t=0.15s,用分度值为1mm的刻度尺测量小滑块的长度d,示数如图乙所示。(1)读出滑块的长度d为________cm。(2)滑块通过光电门的速度v1、v2分别为______m/s、________m/s。(3)滑块的加速度大小为________。(计算结果保留两位小数)【解析】(1)由图可知d=8.42cm-4.00cm=4.42cm。(2)通过光电门的速度v1==0.88m/s,v2==1.47m/s。(3)滑块的加速度a==m/s2=3.93m/s2。答案:(1)4.42(2)0.881.47(3)3.93m/s26.图示纸带记录的为在研究匀变速直线运动规律的实验中小车的运动情况,A、B、C、D、E为相邻的计数点,相邻计数点的时间间隔为T=0.1s,则:(计算结果保留两位有效数字)(1)下列操作中正确的有________(填选项代号)。A.在释放小车前,小车要靠近打点计时器B.打点计时器应放在长木板的有滑轮一端C.应先接通电源,后释放小车D.电火花计时器应使用低压交流电源(2)D点的瞬时速度大小为________m/s。(3)运动小车的加速度大小为________m/s2。(4)若电源实际频率高于50Hz,计算时仍按照50Hz计算,则加速度大小的测量值比真实值________(选填“偏大”“偏小”或“不变)。【解析】(1)选A、C。在释放小车前,小车应尽量靠近打点计时器,以能在纸带上打出更多的点,有利于实验数据的处理和误差的减小,故A正确;打点计时器应放在长木板有滑轮的另一端,故B错误;实验中为了在纸带上打出更多的点,为了打点的稳定,具体操作中要求先启动打点计时器然后释放小车,故C正确;电火花计时器应使用220V的交流电源,故D错误。(2)根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于该过程的平均速度,可得:vD==×10-3m/s=0.34m/s;(3)根据匀变速直线运动推论Δx=aT2可得:a==×10-3m/s2=0.40m/s2;(4)若交流电频率为50Hz,则其打点周期为0.02s,当电源频率高于50Hz时,实际打点周期将变小,而进行计算时,仍然用0.02s,因此测出的加速度数值比真实数值偏小。答案:(1)A、C(2)0.34(3)0.40(4)偏小