实验一 研究匀变速直线运动
命题点一 教材原型实验
用图1所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律.
主要实验步骤如下:
a.安装好实验器材,接通电源后,让拖着纸带的小车沿长木板运动,重复几次.
b.选出一条点迹清晰的纸带,找一个合适的点当作计时起点O(t=0),然后每隔相同的时间间隔T选取一个计数点,如图2中A、B、C、D、E、F……所示.
c.通过测量、计算可以得到在打A、B、C、D、E……点时小车的速度,分别记作v1、v2、v3、v4、v5……
d.以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系,在坐标纸上描点,如图3所示.
结合上述实验步骤,请你完成下列任务:
(1)在下列仪器和器材中,还需要使用的有________和________(填选项前的字母).
A.电压合适的50 Hz交流电源
B.电压可调的直流电源
C.刻度尺
D.秒表
E.天平(含砝码)
(2)在图3中已标出计数点A、B、D、E对应的坐标点,请在该图中标出计数点C对应的坐标点,并画出vt图象.
(3)观察vt图象,可以判断小车做匀变速直线运动,其依据是_______________________________________________________.vt图象斜率的物理意义是_______________________________.
(4)描绘vt图象前,还不知道小车是否做匀变速直线运动.用平均速度表示各计数点的瞬时速度,从理论上讲,对Δt的要求是________(选填“越小越好”或“与大小无关”);从实验的角度看,选取的Δx大小与速度测量的误差________(选填“有关”或“无关”).
【解析】 本题考查研究匀变速直线运动规律的实验.(1)打点计时器所用电源为50 Hz的交流电源,测量各计数点间距离需用刻度尺.(2)图见答案.(3)因为小车的速度随时间均匀变化,所以小车做匀加速直线运动.由匀加速直线运动中速度v=v0+at,可知vt图象斜率的物理意义是加速度.(4)=,若用表示瞬时速度,Δt越小越好,而选取的Δx大小会影响速度测量值与真实值的偏差大小.
【答案】 (1)A C (2)如图所示