4.在《研究勻變速直線運動》的實驗中,如圖所示是一次記錄小車運動情況的紙帶,從紙帶中選取連續(xù)的七個點A、B、C、D、E、F、G作為計數(shù)點,每兩個相鄰計數(shù)點間還有四個點沒畫出來,則相鄰計數(shù)點間的時間間隔T=0.1S,打下C點時的瞬時速度為0.20m/s,小車運動的加速度大小為0.50m/s2,加速度方向是從C點指向D點(或E點等).點(計算結(jié)果均保留到小數(shù)點后二位).

分析 根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度,可以求出打紙帶上C點時小車的瞬時速度大;根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小,再依據(jù)間距的變化趨勢,從而確定加速度的方向.

解答 解:(1)由于每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點沒有畫出,
所以相鄰的計數(shù)點間的時間間隔T=5×0.02s=0.1s,
(2)根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度,
VC=$\frac{{x}_{BD}}{2T}$=$\frac{0.0538-0.013}{2×0.1}$=0.20m/s
(3)根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小,
得:a=$\frac{{x}_{DG}-{x}_{AD}}{9{T}^{2}}$=$\frac{0.1526-0.0538-0.0538}{9×0.{1}^{2}}$=0.50m/s2,
小車運動的加速度方向為從C點指向D點(或E點等),
故答案為:0.1,0.20,0.50,D點(或E點等).

點評 要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實驗問題的能力,在平時練習(xí)中要加強基礎(chǔ)知識的理解與應(yīng)用.

練習(xí)冊系列答案
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14.A、D分別是斜面的頂端、底端,B、C是斜面上的兩個點,AB=BC=CD,E點在D點的正上方,與A等高.從E點以一定的水平速度拋出質(zhì)量相等的兩個小球,球1落在B點,球2落在C點,關(guān)于球1和球2從拋出到落在斜面上的運動過程( 。
A.球1和球2運動的時間之比為1:2
B.球1和球2動能增加量之比為1:2
C.球1和球2拋出時初速度之比為2$\sqrt{2}$:1
D.球1和球2運動時的加速度之比為1:2

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15.如圖所示,在勻速轉(zhuǎn)動的電動機帶動下,足夠長的水平傳送帶以恒定速率v1順時針運動,一質(zhì)量為m的滑塊從傳送帶右端以水平向左的速率v2(v2>v1)滑上傳送帶,最后滑塊返回傳送帶的右端,關(guān)于這一過程,求:
(1)此過程中傳送帶對滑塊做的功;
(2)此過程中因運送物體電動機對傳送帶額外做的功;
(3)此過程中滑塊與傳送帶間由于摩擦而產(chǎn)生的熱量.

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12.一個物體從30m的斜坡上勻變速滑下,初速度是2m/s,末速度時6m/s,則該物體通過這段斜坡的時間t=7.5s.

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19.做勻變速直線運動的質(zhì)點,其位移-時間的變化規(guī)律是s=16t-2t2(m),當(dāng)質(zhì)點的速度為零時,t等于( 。
A.4.0sB.8.0sC.16.0sD.32.0s

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9.如圖所示,豎直光滑桿固定不動,套在桿上的彈簧下端固定,將套在桿上的滑塊向下壓縮彈簧至離地高度h=0.1m處,滑塊與彈簧不拴接.現(xiàn)由靜止釋放滑塊,通過傳感器測量到滑塊的速度和離地高度h并作出滑塊的Ek-h圖象,其中高度從0.2m上升到0.35m范圍內(nèi)圖象為直線,其余部分為曲線,以地面為零勢能面,取g=10m/s2,由圖象可知(  )
A.小滑塊的質(zhì)量為0.2kg
B.輕彈簧原長為0.2m
C.彈簧最大彈性勢能為0.32J
D.小滑塊的重力勢能與彈簧的彈性勢能總和最小為0.18J

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16.某實驗小組采用如圖1所示的裝置探究“動能定理”,圖中小車中可放置砝碼,實驗中小車碰到制動裝置時,鉤碼尚未到達地面,打點計時器工作頻率為50Hz.

(1)實驗的部分步驟如下:
①在小車中放入砝碼,將紙帶穿過打點計時器連在小車后端,用細線連接小車和鉤碼;
②將小車停在打點計時器附近,接通電源,釋放小車,小車拖動紙帶,打點計時器在紙帶上打下一列點,斷開開關(guān);
③改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量,更換紙帶,重復(fù)②的操作.
(2)如圖2是在鉤碼質(zhì)量為0.03kg、砝碼質(zhì)量為0.02kg時得到的一條紙帶,在紙帶上選擇起始點O及A、B、C、D和E五個計數(shù)點,可獲得各計數(shù)點到O的距離x及對應(yīng)時刻小車的瞬時速度v,請將C點的測量結(jié)果填在表1中的相應(yīng)位置.
(3)在小車的運動過程中,對于鉤碼、砝碼和小車組成的系統(tǒng),鉤碼所受重力做正功,小車所受摩擦力做負功.
(4)實驗小組根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出了如圖3所示的圖線(其中△v2=v2-v02),根據(jù)圖線可獲得的結(jié)論是小車末、初速度的二次方之差與位移成正比.要驗證“動能定理”,還需要測量的物理量是摩擦力和小車的質(zhì)量.
表1 紙帶的測量結(jié)果
測量點x/cmv/(m•s-1
O0.000.35
A1.480.40
B3.200.45
C
D7.150.54
E9.410.60

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13.如圖所示,在傾角為θ的光滑斜面上有一輕質(zhì)彈簧,其一端固定在斜面下端的擋板上,另一端與質(zhì)量為m的物體接觸(未連接),物體靜止時彈簧被壓縮了x0.現(xiàn)用力F緩慢沿斜面向下推動物體,使彈簧在彈性限度內(nèi)再被壓縮2x0后保持物體靜止,然后撤去F,物體沿斜面向上運動的最大距離為4.5x0,則在撤去F后到物體上升到最高點的過程中( 。
A.物體的機械能守恒
B.彈簧彈力對物體做功的功率一直增大
C.彈簧彈力對物體做的功為4.5mgx0sin θ
D.物體從開始運動到速度最大的過程中重力做的功為2mgx0sin θ

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14.能力擴展:嘗試4.民航客機一般都有緊急出口,發(fā)生意外情況的飛機緊急著陸后,打開緊急出口,狹長的氣囊會自動充氣,生成-條連接出口與地面的斜面,人員可沿斜面滑行到地上.若機艙口下沿距地面4.0m,氣囊所構(gòu)成的斜面長度為5.0m,一個質(zhì)量60Kg的人沿氣囊滑至底端時速度為5m/s,求人與氣囊間的動摩擦因數(shù)為多大?
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