探究小车速度随时间变化规律

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1、探究小车速度随时间变化规律专题五：探究加速度与力、质量的关系探究恒力做功与物体速度变化的关系姓名：____________姓名：____________【热点精华】这三个实验可以用一个实验装置来完成，实验设计的思想也基本一致。因此命题者往往会将这三个实验融合到一个题目之中，考查热点主要集中在以下三个方面。1．怎样提供和测量物体所受的恒力2．怎样测量物体在某时刻的速度这三个实验的典型装置为如例1中的图（a）所示。钩码的重力提供了使小车做匀加速度直线运动的恒力，如果可以认为钩码的重力等于小车所受到的合力，则必须使m钩码<

2、小车，并垫高长板的右端以平衡摩擦力。在处理纸带时两个计数点间的平均速度等中间时刻的瞬时速度。有时候可以使物体沿光滑的斜面运动或滑块沿着倾斜的气垫导轨运动，重力沿斜面向下的分力提供了实验所需要的恒力；可用光电门来测量物体的速度（遮光条的宽度d除以遮光时间t）3．怎样处理实验数据实验的考查的重点通常是如何这图象的方法来处理实验数据，一般要求考生作出直线，通过直线来讨论实验结果或计算未知物理量。例如做出a–F图象、a–1/m图象、v2–W图象等等。【典型例题】例1：某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验

3、，图（a）为实验装置简图。（交流电的频率为50Hz）纸带小车电源插头电火花计时器纸带运动方向v6.196.707.217.72单位：cm图（b）图（a）Oa图（c）（1）图（b）为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为_______m/s2。（保留二位有效数字）（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的1/m，数据如下表：实验次数12345678小车加速度a/m·s–21.901.721.491.251.000.750.500.30小车质量m/kg0.250.290.3

4、30.400.500.711.001.67根据上表数据，为直观反映F不变时a与m的关系，请在图c方格坐标纸中选择恰当物理量建立坐标系，并作出图线．（如有需要，可利用上表中空格）（3）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线如图（c）所示。该图线不通过原点，其主要原因是_________________________________________________________________________________________。例2：实验室给同学们提供了如下实

5、验器材：滑轮小车、小木块、长木板、秒表、砝码、弹簧秤、直尺，要求同学们用它们来粗略难证牛顿第二定律。（1）实验中因涉及的物理量较多，须采用控制变量的方法来完成该实验，即：先保持______不变，验证物体_________越小加速度越大；再保持__________不变，验证物体_______越大，加速度越大。（2）某同学的做法是：将长木板的一端放在小木块上构成一斜面，用小木块改变斜面的倾角，保持滑轮小车的质量不变，让小车沿不同倾角的斜面由顶端无初速释放，用秒表记录小车滑到底端的时间。试回答下列问题：①改变斜面倾角的目的是_

6、_________________________________________________；②用秒表记录小车下滑相同距离（从斜面顶端到底端）所花的时间，而不是记录下滑相同时间所对应的下滑距离，这样做的好处是________________________________________。（3）如果要较准确地验证牛顿第二定律，则需利用打点计时器来记录滑轮小车的运动情况。某同学得到一条用打点计时器打下的纸带，并在其上取了O、A、B、C、D、E、F共7个计数点（图中每相邻两个记数点间还有四个打点记时器打下的点未画出），

7、打点计时器接的是50HZ的低压交流电源。他将一把毫米刻度尺放在纸上，其零刻度和记数点O对齐。012345678910cmOABCDEF①下表是某同学从刻度尺上直接读取数据的记录表，其中最后两栏他未完成，请你帮他完成线段OA………数据（cm）…………②由以上数据可计算出打点计时器在打A、B、C、D、E各点时物体的速度，其中打E点的速度vE=________m/s（取三位有效数字）③如某同学已求得A、B、C、D四点的瞬时速度分别为0.078m/s、0.12m/s、0.16m/s、0.20m/s。试根据发上数据和你求得的E点速

8、度在右面所给的坐标中，作出v-t图象。要求标明坐标及其单位，坐标的标度值（即以多少小格为一个单位）大小要取得合适，使作图和读数方便，并尽量充分利用坐标纸。从图象中求得物体的加速度a=______m/s2（取两位有效数字）。④若交流电的频率略大于50Hz，测得的加速度比真实值______。（填“偏小”或“偏大”）例3：