在“利用打点计时器测定匀加速直线运动加速度的实验中.某同学在打出的纸带上每5点取一个计数点.共取了A.B.C.D.E.F六个计数点(每相邻两个计数点间的四个点未画出)如右图．从每一个计数点处将纸带剪开分成五段.将这五段纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在xoy坐标系中.如左图所示.由此可以得到一条表示v-t关系的图线.从而可求出加速度� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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在“利用打点计时器测定匀加速直线运动加速度”的实验中，某同学在打出的纸带上每5点取一个计数点，共取了A、B、C、D、E、F六个计数点（每相邻两个计数点间的四个点未画出）如右图．从每一个计数点处将纸带剪开分成五段（分别叫a、b、c、d、e段），将这五段纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在xoy坐标系中，如左图所示，由此可以得到一条表示v-t关系的图线，从而可求出加速度．

（1）．请你在xoy坐标系中用最简洁的方法作出能表示v-t关系的图线（作答在答题纸上），并指出哪个轴相当于v轴？答：

y轴相当于v轴

．
（2）．这种实验数据处理的方法可称为

A．类比法
B．等效替代法
C．比值法
D．控制变量法
（3）．从第一个计数点开始计时，要想求出0.25s时刻的瞬时速度，需要测出哪一段纸带的长度？答：

．
（4）．若测得a段纸带的长度为2.0cm，e段纸带的长度为10.0cm，则物体的加速度为

2.0

m/s²．

分析：使用的方法是等效代替法解题，它们的长度分别等于x=v_平均t，因为剪断的纸带所用的时间都是t=0.1s，即时间t相等，所以纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比；
而此段纸带的平均速度等于这段纸带中间时刻的速度，最后得出结论纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比，还等于各段纸带中间时刻的速度之比，即纸带的高度之比等于中间时刻速度之比．

解答：

解：每相邻两个计数点间的四个点未画出，相邻的计数点时间间隔是0.1s．
（1）纸带的高度之比等于中间时刻速度之比，以A点为t=0时刻，图中a段纸带高度代表0.05s时的瞬时速度，b纸带高度代表0.15s时的瞬时速度，c纸带高度代表0.25s时的瞬时速度，d的高度代表0.35s时的瞬时速度，e代表0.45s时的瞬时速度．所以在xoy坐标系中用最简洁的方法作出能表示v-t关系的图线，如图中左图所示． y轴相当于v轴或者以a段纸带中间时刻为t=0时刻，如图中右图所示：
（2）这种实验数据处理的方法可称为等效代替法，剪断的纸带宽度相等代替间隔所用的时间都是t=0.1s，即时间t相等．纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比，纸带的长度代替该段的中间时刻的瞬时速度．
故选B．
（3）c纸带高度代表0.15s时的瞬时速度，所以为求出0.15s时刻的瞬时速度，需要测出c段纸带的长度．
（4）若测得a段纸带的长度为2.0cm，时间时0.1s，所以平均速度也就是0.05s时的瞬时速度为0.2m/s；e段纸带的长度为10.0cm，所以平均速度也就是0.45s时的瞬时速度为1m/s；由由以上可知△v=0.8m/s，△t=0.4s；
所以加速度a=

△v

△t

=2.0m/s²
故答案为：（1）v-t图线如图示 y轴相当于v轴
（2）B
（3）C
（4）2.0

点评：纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比，还等于各段纸带中间时刻的速度之比，即纸带的高度之比等于中间时刻速度之比．这种等效替代的方法减小了解题难度．

练习册系列答案

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相关习题

科目：高中物理 来源： 题型：

在利用打点计时器测速度的实验中，下列说法中正确的是

A．先接通电源，后拉动纸带
B．先拉动纸带，后接通电源
C．电火花计时器使用6V以下的交流电源
D．连续n个计时点间的时间为（n-1）×0.02秒．

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科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

（1）在物理实验中体现了很多的物理研究方法，如理想实验法、控制变量法、极限思维法、图象法、类比法、科学假说法、微小量放大法与等效替代法等．请把合适的方法或正确的答案填在相应的空格内．

①在“利用打点计时器测速度”的实验中，运用

法，可以利用打点计时器打出的纸带测算出某点的瞬时速度：在“探究互成角度的两个力的合成”的实验中，分别用一个力F或两个互成角度的F₁、F₂，把一个一端固定的橡皮筋拉伸到同一位置，则F就是F₁和F₂的合力，实验原理采用的是

法．在“探究平抛运动的规律”的实验中，如图1所示，用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向抛出，同时B球松开，自由下落，A、B两球同时开始运动，观察到两球同时落地．运用

法，可以判定平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动．
②图象法是物理实验中一种重要的研究方法．在研究加速度与外力（质量m一定）的关系、验证机械能守恒定律、探究弹
力大小与弹簧伸长量之间的关系三个实验中，某同学正确作出了三个实验的相关图象，如图2中A、B、C所示．根据坐标轴代表的物理量判断，A实验的图象“斜率”表示

；B实验图象的“斜率”表示

；C实验图象的“斜率”表示

．
（2）某一小型电风扇额定电压为4.0V，额定功率为2.4W．某实验小组想通过实验描绘出小电风扇的伏安特性曲线．实验中除导线和开关外，还有以下器材可供选择：
A．电源E（电动势为4.5V）
B．电压表V（量程为0～5V，内阻约为4kΩ）
C．电流表A₁（量程为0～0.6A，内阻约为0.2Ω）
D．电流表A₂（量程3A，内阻约0.05Ω）；
E．滑动变阻器R₁（最大阻值10Ω，额定电流1A）
F．滑动变阻器R₂（最大阻值2kΩ，额定电流100mA）
①为了便于调节，减小读数误差和系统误差，实验中所用电流表应选用

，滑动变阻器应选用

．（填所选仪器前的字母序号）．
②请你为该小组设计实验电路，并把电路图画在虚线内（小电风扇的电路符号如图3所示）．
③操作过程中发现，小电风扇通电后受阻力作用，电压表读数小于0.5V时电风扇没启动．该小组测绘出的小电风扇的伏安特性曲线如图4所示，由此可以判定，小电风扇的电阻为

，正常工作时的发热功率为

，机械功率为

．

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科目：高中物理 来源： 题型：

（1）在利用打点计时器测速度或加速度的实验中，下列说法正确的是（）

A.先接通电源，后拉动纸带 B.先拉动纸带，后接通电源

C.电火花计时器和电磁打点计时器均使用交流电源

D.相邻计数点间的距离一定相等

（2）在做“研究匀变速直线运动”的实验时，从打下的纸带中选出了如图所示的一条（每两点间还有4个点没有画出来），图中上部的数字为相邻两个计数点间的距离．打点计时器的电源频率为50.