問題詳情:
(2018·*高考)用下圖所示的實驗裝置研究小車速度隨時間變化的規律。
主要實驗步驟如下:
a.安裝好實驗器材,接通電源後,讓拖着紙帶的小車沿長木板運動,重複幾次。
b.選出一條點跡清晰的紙帶,找一個合適的點當作計時起點O(t=0),然後每隔相同的時間間隔T選取一個計數點,如圖2中A、B、C、D、E、F、…、所示。
c.通過測量、計算可以得到在打A、B、C、D、E、…、點時小車的速度,分別記作vvvvv…
d.以速度v為縱軸、時間t為橫軸建立直角座標系,在座標紙上描點,如圖所示。
結合上述實驗步驟,請你完成下列任務:
(1)在下列儀器和器材中,還需要使用的有________和________(填選項前的字母)。
A.電壓合適的50 Hz交流電源
B.電壓可調的直流電源
C.刻度尺
D.秒錶
E.天平(含砝碼)
(2)在圖3中已標出計數點A、B、D、E對應的座標點,請在該圖中標出計數點C對應的座標點,並畫出vt圖像。
(3)觀察vt圖像,可以判斷小車做勻變速直線運動,其依據是_____________________。vt圖像斜率的物理意義是________。
(4)描繪vt圖像前,還不知道小車是否做勻變速直線運動。用平均速度表示各計數點的瞬時速度,從理論上講,對Δt的要求是____________(選填“越小越好”或“與大小無關”);從實驗的角度看,選取的Δx大小與速度測量的誤差________(選填“有關”或“無關”)。
(5)早在16世紀末,伽利略就猜想落體運動的速度應該是均勻變化的。當時只能靠滴水計時,為此他設計瞭如圖所示的“斜面實驗”,反覆做了上百次,驗*了他的猜想。
請你結合勻變速直線運動的知識,分析説明如何利用伽利略“斜面實驗”檢驗小球的速度是隨時間均勻變化的。
【回答】
(1)A C (2)圖見解析(3)小車的速度隨時間均勻變化 加速度 (4)越小越好 有關
(5)如果小球的初速度為0,其速度v∝t,那麼它通過的位移x∝t2。因此,只要測量小球通過不同位移所用的時間,就可以檢驗小球的速度是否隨時間均勻變化。
【解析】:(1)根據實驗原理,需要交流電和刻度尺,故選擇AC。
(2)繪圖如下圖所示:
(3)根據圖像可知,小車的速度隨時間均勻變化圖像的斜率表示加速度。
(4)根據瞬時速度定義,時間越短越好,長度越小越好,故有關。
(5)如果小球的初速度為0,其速度v∝t,那麼它通過的位移x∝t2。因此,只要測量小球通過不同位移所用的時間,就可以檢驗小球的速度是否隨時間均勻變化。
知識點:未分類
題型:實驗,探究題