例题:
【题目】在研究小车的运动情况时,某同学采用如图所示的装置。小车放在斜面上,打点计时器打点时间间隔为0.02s,小车运动的纸带,其中A、B、C、D、E为计数点,每两个计数点之间还有4个点未画出。测得AB=3.6cm,BC=7.2cm,CD=13.2cm,DE=19.8cm。
(1)打点计时器打B点时小车的瞬时速度为________m/s。
(2)小车沿斜面下滑的加速度大小为________m/s²。
【分析】
(1)根据匀变速直线运动中某段时间内的平均速度等于该段时间内中间时刻的瞬时速度,可求得B点的速度。
(2)根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出加速度的大小。
【解答】
(1)由匀变速直线运动中某段时间内的平均速度等于该段时间内中间时刻的瞬时速度得:$v_{B} = frac{x_{AC}}{t_{AC}} = frac{AB + BC}{2T} = 0.1m/s$
(2)由匀变速直线运动的推论有:$x_{BC} - x_{AB} = aT^{2}$解得:$a = frac{x_{BC} - x_{AB}}{T^{2}} = 0.4m/s^{2}$
【实验题】
(1)某同学在利用图示装置做实验时,得到了如图所示的一条纸带,其中A、B、C、D、E为计数点,每两个计数点之间还有4个点未画出。已知打点计时器打点时间间隔为$0.02s$,则小车沿斜面下滑的加速度大小为________m/s²。
(2)某同学在处理纸带时发现相邻两点间的距离越来越大,你认为造成此现象的可能原因是________。
【分析】
(1)根据匀变速直线运动中连续相等时间内的位移之差是一恒量求出加速度的大小。
(2)根据打点计时器的使用方法分析原因。
【解答】
(1)由匀变速直线运动中某段时间内的平均速度等于该段时间内中间时刻的瞬时速度得:$v_{AC} = frac{x_{AB} + x_{BC}}{2T} = 0.3m/s$根据匀变速直线运动的推论有:$x_{BC} - x_{AB} = aT^{2}$解得:$a = frac{x_{BC} - x_{AB}}{T^{2}} = 0.7m/s^{2}$
(2)由于打点计时器打点时间间隔为$0.02s$,故相邻两点间的时间间隔为$0.04s$,若电源的频率低于$50Hz$,则实际打出的点比要求打的点要少,故相邻两点间的距离越来越大。
【实验题答案】
(1)0.7
(2)电源频率低于$50Hz$
例题:高一物理合成实验题
题目:在实验室中,需要用两个大小相等、方向相反的力来合成一个合力。请设计实验,并说明需要使用哪些器材,如何操作。
答案:实验器材:弹簧测力计、细绳、支架。
实验步骤:
1. 将细绳一端固定在支架上,另一端系上弹簧测力计A。
2. 将弹簧测力计B固定在支架上,调整测力计A的角度,使其与测力计B成90度角。
3. 两人同时拉动细绳,使测力计A和测力计B都达到最大刻度,记录两个测力计的读数。
4. 根据两个测力计的读数,求出合力的大小和方向。
5. 重复实验三次,求出三次合力的平均值,以减少误差。
注意事项:
1. 两人拉动细绳的速度要保持一致。
2. 调整测力计A的角度时,要保证其与测力计B成90度角。
3. 记录数据时要准确记录读数,并注意小数点后的位数。
4. 重复实验三次,求出三次合力的平均值。
高一物理合成实验题常见问题包括:
1. 如何确定分力的大小和方向?
2. 如何根据平行四边形定则求合力的方向和大小?
3. 如何选择合适的实验器材和测量工具?
4. 如何避免实验误差对实验结果的影响?
5. 如何处理实验数据并得出结论?
以下是一个例题,供您参考:
例题:为了研究小车的运动,需要测量小车运动的加速度。实验室中备有以下器材:长木板、金属片、气垫导轨、小车、钩码、细绳、支架、小盘、支架底座、打点计时器、纸带、复写纸片。
要求:
1. 请你选择合适的器材,设计一个实验方案。
2. 写出实验步骤。
实验方案:
1. 选择气垫导轨作为实验平台,将金属片固定在小车上。
2. 将小车放在气垫导轨上,用细绳连接小盘和小车,并挂上钩码。
3. 启动打点计时器,记录小车的运动情况。
4. 改变钩码的数量,多次重复实验。
实验步骤:
1. 将气垫导轨调平,确保金属片与导轨接触良好。
2. 将小车放在气垫导轨上,用细绳连接小盘和小车,并挂上钩码。
3. 启动打点计时器,开始记录数据。
4. 改变钩码的数量,重复实验两次或三次,确保数据的可靠性。
5. 根据打点计时器打出的纸带,利用公式a=(x2-x1)/t²计算小车的加速度。
6. 整理器材,结束实验。
注意事项:
1. 确保气垫导轨始终处于水平状态,避免影响实验结果。
2. 调整钩码的数量时,要保证小车在运动过程中受到的拉力适当,避免超出小车的最大加速度。
3. 打点计时器要定期检查是否正常工作,确保数据的准确性。
4. 实验过程中要保持安静,避免影响纸带记录的数据。