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匀变速直线运动是加速度的实验装置

 发布时间：2024-10-20 20:54:53

1. 某学习小组在“研究匀变速直线运动”的实验中，用如下图所示的气垫导轨装置来测小车的加速度，由导轨标尺

由于遮光条通过光电门的时间极短，可以用平均速度表示瞬时速度．
滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式v1=

d
t1
，
滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v2=
d
t2

根据功能关系可知：mgL＝
1
2
(M+m)(
d
t2
)2?
1
2
(M+m)(
d
t1
)2．
因此为了验证机械能守恒定律，还需要测量的物理量有：滑块的质量M和沙桶的质量m
故答案为：滑块的质量M和沙桶的质量m，mgL＝
1
2
(M+m)(
d
t2
)2?
1
2
(M+m)(
d
t1
)2．

2. 某同学利用图1装置进行《测定匀变速直线运动的加速度》的实验，图2为用打点计时器打出的一条纸带，纸带上

（1）AB、实验使用的电源必须是交流电源，故A正确，B错误；
C、刻度尺要用来测量纸带的点之间的距离，所以必须要有刻度尺，故C正确；
D、打点计时器本身就是计时的仪器，所以不需要秒表，故D错误；
E、在处理纸带求解速度与加速度的过程中，物体的质量不需要知道，所以不用天平测物体的质量，故E错误．
故选：AC
（2）每两个计数点间都有四个原始点没有画出，因此其时间间隔为T=0.1s；
由图可知，从左到右纸带上计数点之间的距离为：x1=1.00cm，x2=1.50cm，x3=2.00cm，x4=2.50cm
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度有：
vD=

0.02+0.025
2×0.1
=0.225m/s
（3）相邻计数点之间的位移差为△x=0.50cm，代入公式△x=aT2可得：
a=
0.005
0.01
=0.5m/s2；
（4）如果在某次实验中，交流电的频率偏离49Hz，那么实际打点周期变大，
根据运动学公式△x=at2得：真实的加速度值就会偏小，
所以测量的加速度值与真实的加速度值相比是偏大．
故答案为：（1）AC（2）0.225（3）0.5（4）偏大

3. 如图所示的实验装置来测定匀变速直线运动的加速度。已知两个光电门中心之间的距离s，测得遮光条的宽度d。

4. 测匀加速直线运动的加速度实验

Sn - Sn-1=at^2
就是这样的,利用打点计时器,测量纸带上的点之间的距离差,由于每个点之间的距离差较小,一般取5个点为一组,再测量每组之间的距离差.得出若干组加速度后,取它们的平均值,得到加速度.

Sn - Sn-1=at^2的推导:
Sn-1=vn-1t+at^2/2
vn=vn-1+at
Sn=vnt+at^2/2即Sn=(vn-1+at)t+at^2/2
Sn-Sn-1=at^2即a=(Sn-Sn-1)/t^2

如果可以测得物体的质量m和物体受到的外力F,也可以由a=F/m求出加速度
实验时可以把物体静止放在光滑桌面上,物体一端系一个重力为G的砝码,砝码通过定滑轮悬挂在桌外.让砝码自由下落,那么物体受到的外力就是砝码的重力G,物体的质量为m,那么物体的加速度就是a=G/m

5. 如图所示为测量重力加速度的实验装置．装置包括：固定在水平底板上带有刻度的直杆；三个可通过螺丝固定在

（1）匀变速直线运动中平均速度等于中间时刻的瞬时速度，故
.
v
= v B +g?(
1
2
△t) ，故以
.
v
为从坐标即可；
（2）根据瞬时速度表达式
.
v
= v B +g?(
1
2
△t) = v B +
g
2
?△t ，故
.
v
-△t 图象的斜率k=
1
2
g ，故g=2k；
故答案为：（1）钢珠在两个光电门之间运动的平均速度；（2）2k．

6. 某实验小组利用如图所示的实验装置来测定匀变速直线运动的加速度．已知两个光电门中心之间的距离s，测得

由于遮光条通过光电门的时间极短，可以用平均速度回表示瞬时速度．
滑块经过光电门1时的瞬答时速度的表达式v 1 =
d
△t 1
，
滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v 2 =
d
△t 2
．
根据
v 22
-
v 21
=2as得，
a=
(
d
△t 2
) 2 -(
d
△t 1
) 2
2s

故答案为：
d
△t 1
，
d
△t 2
，
(
d
△t 2
) 2 -(
d
△t 1
) 2
2s

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