第7練　實(shí)驗(yàn)：研究勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)　1．[2021·湖南適應(yīng)性考試]某同學(xué)利用滑塊在氣墊導(dǎo)軌上的運(yùn)動(dòng)測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋鐖D(a)所示，所用器材包括：氣墊導(dǎo)軌、滑塊(上方安裝有寬度為d的遮光片)、數(shù)字計(jì)時(shí)器、光電門(mén)等．導(dǎo)軌下方兩支點(diǎn)間的距離為l.實(shí)驗(yàn)步驟如下：(1)開(kāi)動(dòng)氣泵，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌，輕推滑塊，當(dāng)光電門(mén)A記錄的遮光時(shí)間________(選填“大于”“小于”或“等于”)光電門(mén)B記錄的遮光時(shí)間時(shí)，可認(rèn)為氣墊導(dǎo)軌水平；(2)用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光片的寬度d，如圖(b)所示，d＝________ cm；(3)在導(dǎo)軌左支點(diǎn)下加一高度為h的墊塊，讓滑塊從導(dǎo)軌頂端滑下，記錄遮光片經(jīng)過(guò)A、B兩光電門(mén)的遮光時(shí)間Δt1、Δt2及遮光片從A運(yùn)動(dòng)到B所用的時(shí)間t12，可求出重力加速度g＝________(用題中給出的物理量符號(hào)表示)；(4)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，重力加速度的測(cè)量值比該地的實(shí)際值偏小，寫(xiě)出一條產(chǎn)生這一結(jié)果的可能原因________．2．物理小組的同學(xué)利用如圖甲所示的裝置研究勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)．(1)下列操作必要的是________．  A．把木板右端適當(dāng)墊高，以平衡摩擦力  B．調(diào)節(jié)滑輪的高度，使細(xì)線(xiàn)與木板平行  C．小車(chē)的質(zhì)量要遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量  D．實(shí)驗(yàn)時(shí)要先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源再釋放小車(chē)(2)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接頻率為50 Hz的交流電，規(guī)范進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，得到如圖乙所示的一條紙帶，小組的同學(xué)在紙帶上每5個(gè)點(diǎn)選取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，依次標(biāo)記為A、B、C、D、E.測(cè)量時(shí)發(fā)現(xiàn)B點(diǎn)已模糊不清，于是他們測(cè)得AC長(zhǎng)14.56 cm，CD長(zhǎng)11.15 cm，DE長(zhǎng)13.73 cm，則打C點(diǎn)時(shí)小車(chē)的瞬時(shí)速度大小為_(kāi)_______ m/s，小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度大小為_(kāi)_______ m/s2，AB的長(zhǎng)應(yīng)為_(kāi)_______ cm.(保留3位有效數(shù)字)(3)如果當(dāng)時(shí)電網(wǎng)中的電壓變成210 V，而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道，不考慮其他實(shí)驗(yàn)誤差，那么小車(chē)加速度的測(cè)量值與實(shí)際值相比________(選填“偏大”“偏小”或“不變”).3．某物理小組利用DIS裝置測(cè)定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>g，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示．在鐵架臺(tái)上安裝有兩個(gè)光電門(mén)(與數(shù)據(jù)采集器和計(jì)算機(jī)的連接均未畫(huà)出)，光電門(mén)A固定，光電門(mén)B的位置可上下移動(dòng)，實(shí)驗(yàn)前調(diào)整兩光電門(mén)的位置，使小鐵球沿圖甲中虛線(xiàn)通過(guò)兩光電門(mén)．(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量小鐵球的直徑，測(cè)量結(jié)果如圖乙所示，可知其直徑D＝________mm.(2)在小鐵球自由下落過(guò)程中，小組成員用計(jì)時(shí)裝置測(cè)出小鐵球通過(guò)光電門(mén)A時(shí)的遮光時(shí)間為ΔtA，并用小鐵球通過(guò)光電門(mén)的平均速度表示小鐵球球心通過(guò)光電門(mén)的瞬時(shí)速度，則小鐵球通過(guò)光電門(mén)A的瞬時(shí)速度為vA＝________．(用實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的物理量符號(hào)表示)(3)光電門(mén)A的位置不變，小組成員多次改變并測(cè)出光電門(mén)B到光電門(mén)A之間的距離h，實(shí)驗(yàn)時(shí)使小鐵球每次從同一位置無(wú)初速度釋放．根據(jù)每次小鐵球通過(guò)光電門(mén)B時(shí)的遮光時(shí)間，計(jì)算出小鐵球經(jīng)過(guò)光電門(mén)B時(shí)對(duì)應(yīng)的速度vB，在坐標(biāo)系中作出v與h的關(guān)系圖線(xiàn)，如圖丙所示，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>g＝________m/s2(結(jié)果保留3位有效數(shù)字).    第7練　實(shí)驗(yàn)：研究勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)1．答案：（1）等于?。?）0.304?。?）?。?）測(cè)量的遮光片寬度d偏小（或測(cè)量的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t12偏大）解析：（1）調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平后，輕推滑塊，滑塊能做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，則滑塊通過(guò)兩光電門(mén)的時(shí)間應(yīng)相等．（2）50分度的游標(biāo)卡尺的精確度為0.02 mm，則遮光片寬度為d＝3 mm＋2×0.02 mm＝3.04 mm＝0.304 cm.（3）滑塊經(jīng)過(guò)兩光電門(mén)的時(shí)間較短，其平均速度可認(rèn)為是經(jīng)過(guò)兩位置時(shí)的瞬時(shí)速度，有vA＝，vB＝；滑塊做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，有vB＝vA＋at12；而對(duì)滑塊由牛頓第二定律有a＝g sin α＝g·（其中α為導(dǎo)軌傾角），聯(lián)立各式解得重力加速度為g＝.（4）根據(jù)重力加速度的測(cè)量公式g＝分析，測(cè)量值偏小，可能的原因有測(cè)量的遮光片寬度d偏小、測(cè)量的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t12偏大等．2．答案：（1）BD?。?）0.986　2.58　5.99　（3）不變解析：（1）在研究勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，只要小車(chē)做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)即可，不需要平衡摩擦力和使小車(chē)的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量，但要保證細(xì)線(xiàn)與木板平行，否則小車(chē)做的就不是勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)小車(chē)要靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源再釋放小車(chē)，故BD正確．（2）由題意得，vC＝＝×10－2 m/s＝0.986 m/s，a＝＝2.58 m/s2，由勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律知xBC－xAB＝xDE－xCD＝（13.73－11.15） cm＝2.58 cm，又xBC＋xAB＝14.56 cm，聯(lián)立解得xAB＝5.99 cm.（3）電壓的大小影響點(diǎn)跡的清晰程度，但不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果．3．答案：（1）9.50?。?）?。?）9.62解析：（1）游標(biāo)卡尺的精確度為＝0.05 mm，則小鐵球直徑D＝9 mm＋10×0.05 mm＝9.50 mm.（2）小鐵球直徑較小，經(jīng)過(guò)光電門(mén)的平均速度近似等于瞬時(shí)速度，即vA＝.（3）根據(jù)速度與位移之間的關(guān)系可得v－v＝2gh，變形可得v＝2gh＋v，故v - h圖象的斜率k＝2g＝ m/s2，解得g＝× m/s2＝9.62 m/s2.

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