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某同学利用打点计时器研究做匀加速直线运动小车的运动情况,图1所示为该同学实验时打...

某同学利用打点计时器研究做匀加速直线运动小车的运动情况,图1所示为该同学实验时打出的一条纸带中的部分计数点(后面计数点未画出),相邻计数点间有4个点迹未画出.(打点计时器每隔0.02s打出一个点)
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(1)为研究小车的运动,此同学用剪刀沿虚线方向把纸带上OB、BD、DF…等各段纸带剪下,将剪下的纸带一端对齐,按顺序贴好,如图2所示.简要说明怎样判断此小车是否做匀变速直线运动.
方法:______
(2)在图2中x1=7.05cm、x2=7.68cm、x3=8.31cm、x4=8.94cm、x5=9.57cm、x6=10.20cm,则打下点迹A时,小车运动的速度大小是______m/s,小车运动的加速度大小是______m/s2.(本小题计算结果保留两位有效数字)
(1)纸带的长度分别等于x=v平均t,因为剪断的纸带所用的时间都是t=0.1s,即时间t相等,所以纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比;而此段纸带的平均速度等于这段纸带中间时刻的速度,最后得出结论纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比,还等于各段纸带中间时刻的速度之比,即纸带的高度之比等于中间时刻速度之比. (2)匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度,由此可求出E点的速度,根据逐差法求出加速度,根据vt=v+at,可求出F点的速度. 【解析】 (1)它们的长度分别等于x=v平均t,因为剪断的纸带所用的时间都是t=0.1s,即时间t相等,所以纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比;而此段纸带的平均速度等于这段纸带中间时刻的速度,最后得出结论纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比,还等于各段纸带中间时刻的速度之比,即纸带的高度之比等于中间时刻速度之比,因此图2中的B、D、F、H、J、L,各点连起来恰好为一直线,说明每相邻两个纸袋相差的长度相等,即△x=aT2,所以说明小车做匀变速直线运动. 故答案为:连接纸带左上角(上方中点或纸带中点)为一条直线或每条纸带比前一条纸带长度增加量相等. (2)匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度,由此可得: 根据匀变速直线运动的推论△x=aT2,有: x6-x3=3a1T2    ① x5-x2=3a2T2     ② x4-x1=3a3T2     ③       ④ 联立①②③④解得:≈0.63m/s2. 故答案为:0.74,0.63.
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考点分析:
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在验证“当物体质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律时,给出如下器材:
倾角可以调节的长木板(如图所示),小车一个,计时器一个,刻度尺一把.
实验步骤如下:
①让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑到斜面底端A2,记下所用的时间t.
②用刻度尺测量A1与A2之间的距离x.
③用刻度尺测量A1相对于A2的高度h.
④改变斜面的倾角,保持A1与A2之间的距离不变,多次重复上述实验步骤并记录相关数据h、t.
⑤以h为纵坐标,1/t2为横坐标,根据实验数据作图.
若在此实验中,如能得到一条过坐标系原点的直线,则可验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律.
根据上述实验步骤和说明回答下列问题:(不考虑摩擦力影响,用已知量和测得量符号表示)
(1)设小车所受的重力为mg,则小车的加速度大小a=______,小车所受的合外力大小F=______
(2)请你写出物体从斜面上释放高度h与下滑时间t的关系式______

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一般的曲线运动可以分成很多小段,每小段都可以看成圆周运动的一部分,即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替.如图(a)所示,曲线上的A点的曲率圆定义为:通过A点和曲线上紧邻A点两侧的两点作一圆,在极限情况下,这个圆就叫做A点的曲率圆,其半径ρ叫做A点的曲率半径.现将一物体沿与水平面成α角的方向已速度υ抛出,如图(b)所示.则在其轨迹最高点P处的曲率半径是( )
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A.在下滑过程中,物块的机械能守恒
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C.质点P的速度方向与加速度的方向相同
D.质点P的加速度方向与对平衡位置的位移方向相反
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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