15.某同學在“用打點計時器測速度”的實驗中,用打點計時器記錄了被小車拖動的紙帶的運動情況,在紙帶上確定出A、B、C、D、E、F、G共7個計數(shù)點.其相鄰點間的距離如圖1所示,每兩個相鄰的測量點之間的時間間隔為0.10s.(本題計算結果均保留3位有效數(shù)字)
(1)在實驗中,使用打點計時器操作步驟應先接通電源再釋放紙帶(選填“釋放紙帶”或“接通電源”).
(2)每兩個計數(shù)點間還有4個點沒有標出.
(3)試根據(jù)紙帶上各個計數(shù)點間的距離,每隔0.10s測一次速度,計算出打下B、C、D三個點時小車的瞬時速度,并將各個速度值填入下表
vBvCvDvEvF
數(shù)值(m/s)0.6400.721
(4)將B、C、D、E、F各個時刻的瞬時速度標在如圖2所示的直角坐標系中,并畫出小車的瞬時速度隨時間變化的關系圖線.

分析 實驗時應先接通電源再釋放紙帶.
根據(jù)某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B、C、D的速度,結合各點的速度作出速度時間圖線.

解答 解:(1)在實驗中,使用打點計時器操作步驟應先接通電源,再釋放紙帶;
(2)每兩個計數(shù)點間還有n=$\frac{△t}{△T}$-1=$\frac{0.10}{0.02}$-1=4個點沒有標出.
(3)根據(jù)某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度知,vB=$\frac{(3.62+4.38)×1{0}^{-2}}{2×0.10}$ m/s=0.400 m/s;
vC=$\frac{(5.20+4.38)×1{0}^{-2}}{2×0.10}$ m/s=0.479 m/s;
vD=$\frac{(5.20+5.99)×1{0}^{-2}}{2×0.10}$ m/s=0.599 m/s.
(4)速度時間圖線如圖所示.
故答案為:(1)接通電源,釋放紙帶,(2)4,(3)0.400,0.479,0.559,(4)如圖所示.

點評 解決本題的關鍵掌握紙帶的處理方法,會根據(jù)紙帶求解瞬時速度,主要是勻變速直線運動推論的運用.對于作圖問題,對于偏離比較遠的點,應大膽舍去.

練習冊系列答案
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①除了電火花計時器、小車、砝碼、砝碼盤、細線、附有定滑輪的長木板、墊木、導線及開關外,在下列器材中必須使用的有ACE(選填選項前的字母).
A.220V、50Hz的交流電源
B.電壓可調的直流電源
C.刻度尺
D.秒表
E.天平(附砝碼)
②為了使細線對小車的拉力等于小車所受的合外力,以下操作正確的是AC.
A.調整長木板上滑輪的高度使細線與長木板平行
B.在調整長木板的傾斜度平衡摩擦力時,應當將砝碼和砝碼盤通過細線掛在小車上
C.在調整長木板的傾斜度平衡摩擦力時,應當將穿過打點計時器的紙帶連在小車上
③某同學得到了圖乙所示的一條紙帶,由此得到小車加速度的大小a=1.15m/s2(保留三位有效數(shù)字).
④在本實驗中認為細線的拉力F等于砝碼和砝碼盤的總重力mg,已知三位同學利用實
驗數(shù)據(jù)做出的a-F圖象如圖丙中的1、2、3所示.下列分析正確的是B(選填選項前的字母).
A.出現(xiàn)圖線1的原因可能是沒有平衡摩擦力
B.出現(xiàn)圖線2的原因可能是砝碼和砝碼盤的質量不合適
C.出現(xiàn)圖線3的原因可能是在平衡摩擦力時長木板的傾斜度過大
⑤在本實驗中認為細線的拉力F等于砝碼和砝碼盤的總重力mg,由此造成的誤差是系統(tǒng)誤差(選填“系統(tǒng)誤差”或“偶然誤差”).設拉力的真實值為F,小車的質量為M,為了使$\frac{{mg-{F_真}}}{F_真}$<5%,應當滿足的條件是$\frac{m}{M}$<5%.

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