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高中物理

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    (1)某同学测定匀变速直线运动的加速度时,得到了在不同拉力下的A、B、C、D、…等几条较为理想的纸带,并在纸带上每5个点取一个计数点,即相邻两计数点间的时间间隔为0.1s,将每条纸带上的计数点都记为0、1、2、3、4、5…,如图所示甲、乙、丙三段纸带,分别是从三条不同纸带上撕下的.
    ①在甲、乙、丙三段纸带中,属于纸带A的是______
    ②打A纸带时,物体的加速度大小是______

    魔方格

    (2)在竖直放置的立柱上端有一个电磁铁,通电时,小球被吸在电磁铁上,断电时,小球自由下落,计时装置开始计时.立柱上有可以移动的光电门.当小球经过光电门时,光电计时装置能测出小球从初始位置到这个光电门所 时间t,再用刻度尺测出电磁铁到光电门的距离s.为了探究自由落体的位移s与下落时间t的关系.

    魔方格

    ①设计一个记录实验数据的表格
    ②为了达到实验目的,你猜想s可能与______成正比,或可能与______成正比,或可能与______成正比,…根据你能猜想,为了达到实验目的,应如何处理实验数据?
    本题信息:物理问答题难度较难 来源:未知
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本试题 “(1)某同学测定匀变速直线运动的加速度时,得到了在不同拉力下的A、B、C、D、…等几条较为理想的纸带,并在纸带上每5个点取一个计数点,即相邻两计数点间的时...” 主要考查您对

实验:探究小车速度随时间变化的规律

自由落体运动

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  • 实验:探究小车速度随时间变化的规律
  • 自由落体运动

实验目的:
1、练习使用打点计时器,学习利用打上点的纸带研究物体的运动。
2、学习用打点计时器测定即时速度和加速度。

实验原理:
1、打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,它每隔0.02s打一次点(由于电源频率是50Hz),因此纸带上的点就表示了和纸带相连的运动物体在不同时刻的位置,研究纸带上点之间的间隔,就可以了解物体运动的情况。
2、由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法:如图所示,0、1、2……为时间间隔相等的各计数点,s1、s2、s3、……为相邻两计数点间的距离,若△s=s2-s1=s3-s2=……=恒量,即若连续相等的时间间隔内的位移之差为恒量,则与纸带相连的物体的运动为匀变速直线运动。


3、由纸带求物体运动加速度的方法:
①用“逐差法”求加速度:即根据s4-s1=s5-s2=s6-s3=3aT2(T为相邻两计数点间的时间间隔)求出a1=、a2=、a3=,再算出a1、a2、a3
②用v-t图法:即先根据vn=求出打第n点时纸带的瞬时速度,后作出v-t图线,图线的斜率即为物体运动的加速度。

实验器材:
小车,细绳,钩码,一端附有定滑轮的长木板,打点计时器,低压交流电源,导线两根,纸带,米尺。

实验步骤:
1、把一端附有定滑轮的长木板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路,如图所示;


2、把一条细绳拴在小车上,细绳跨过滑轮,并在细绳的另一端挂上合适的钩码,试放手后,小车能在长木板上平稳地加速滑行一段距离,把纸带穿过打点计时器,并把它的一端固定在小车的后面;
3、把小车停在靠近打点计时器处,先接通电源,再放开小车,让小车运动,打点计时器就在纸带上打下一系列的点,取下纸带,换上新纸带,重复实验三次;
4、选择一条比较理想的纸带,舍掉开头的比较密集的点子,确定好计数始点0,标明计数点,正确使用毫米刻度尺测量两点间的距离,用逐差法求出加速度值,最后求其平均值。也可求出各计数点对应的速度,作v-t图线,求得直线的斜率即为物体运动的加速度。

注意事项:
1、开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器。
2、应该先接通电源,再释放小车,当小车到达滑轮前及时用手按住。
3、先断开电源,再取下纸带。
4、对于电磁打点计时器,如打出的点较轻或是短线时,应调整振针距复写纸的高度。
5、选择一条理想的纸带,是指纸带上的点迹清晰,适当舍弃点密集部分,适当选取计数点(注意计数点与计时点的区别),弄清楚所选的时间间隔T等于(n-1)t。
6、每打好一条纸带,将定位轴上的复写纸换个位置,以保证打点清晰(注意此项只对于电磁打点计时器才适用)。
7、不要分段测量各段位移,应一次测出各计数点与0计数点的距离,再逐个计算x1、x2、x3…,读数时应估读到0.1mm。
8、尽可能保证小车做匀加速直线运动的方法是:
      ①细绳尽可能与板面保持平行;
      ②滑轮和车轮灵活;
      ③长木板表面粗糙程度、纸带与打点计时器之间的摩擦基本保持一致。


自由落体运动:
物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫做自由落体运动。

自由落体运动的公式:
v=gt;h=gt2;v2=2gh。

运动性质:
自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。

自由落体加速度:
在同一地点,一切物体在自由落体运动中的加速度都相同,这个加速度叫自由落体加速度,也叫重力加速度。


物体做自由落体运动的条件:

①只受重力而不受其他任何力,包括空气阻力。
②从静止开始下落。

重力加速度g:

①方向:总是竖直向下的。
②大小:g=9.8m/s2,粗略计算可取g=10m/s2
③在地球上不同的地方,g的大小不同.g随纬度的增加而增大(赤道g最小,两极g最大),g随高度的增加而减小。


知识点拨:

自由落体运动的规律:
自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,所以,匀变速直线运动公式也适用于自由落体运动。


小知识--重力加速度:

①把地球当做旋转椭球,重力加速度计算公式为:g=9.7803(1+0.0052884-0.00000592)m/s2
    
式中为物体所在处的地理纬度
②重力加速度还和物体离地面的高度h有关。当h远小于地球半径R时,

小知识—空气阻力:

空气阻力是物体在空气中运动时受到的阻力。空气阻力的大小与物体相对于空气的速度、物体的形状等都有很大的关系。


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