内容正文:
第3节 实验中的误差和有效数字
第4节 科学测量:做直线运动物体的瞬时速度
课时作业·巩固提升
1.(多选)使用打点计时器时应注意( BCD )
A.无论使用电磁打点计时器还是电火花打点计时器,都应该把纸带穿过限位孔,再把套在轴上的复写纸压在纸带上面
B.使用打点计时器时应先接通电源,再拉动纸带
C.使用打点计时器时,拉动纸带的方向应与限位孔平行
D.打点计时器只能连续工作很短时间,打点之后要立即关闭电源
解析:电磁打点计时器需要使用复写纸,电火花打点计时器不需要用复写纸,选项A错误;实验时应当先接通电源,再拉动纸带,选项B正确;为减小摩擦,拉动纸带的方向应当与限位孔平行,选项C正确;打点计时器不能长时间连续工作,打点完毕后应立即关闭电源,选项D正确。
2.(多选)如图所示是“探究小车瞬时速度”的实验装置图,下列说法中正确的是( BC )
A.打点计时器应固定在长铝板上,且靠近滑轮的一端
B.开始实验时小车应靠近打点计时器
C.应先接通电源,待打点稳定后再释放小车
D.牵引小车的槽码个数越多越好
解析:打点计时器应固定在长铝板上没有滑轮的一端,选项A错误;小车开始时靠近打点计时器是为了使小车的运动距离较大,选项B正确;实验时,应先接通电源,待打点稳定后再释放小车,这样可以打出更多的点,选项C正确;槽码个数应适当,个数太少,打点密集,个数太多,打点太少,都会带来实验误差,选项D错误。
3.在“测量运动物体瞬时速度”的实验中,下列说法正确的是( C )
A.长木板一定要水平摆放
B.使用刻度尺测量长度时,不必估读
C.使用刻度尺测量长度时,要估读到最小刻度的下一位
D.作v-t图像时,所描线必须经过每一个点
解析:实验过程中,一般长木板应平放,不能侧向倾斜,但适当一端高一端低也是可以的,选项A错误;使用刻度尺测量长度时,需要估读,选项B错误,C正确;作v-t图像时,若各点与直线拟合,则作直线并使直线经过尽量多的点,选项D错误。
4.在探究小车速度随时间的变化规律的实验中,算出小车经过各计数点瞬时速度如表所示:
计数点
序号
1
2
3
4
5
6
计数点
对应的
时刻(s)
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
通过计
数点的
速度
(cm/s)
44.0
62.0
81.0
100.0
110.0
168.0
为了计算加速度,合理的方法是( C )
A.根据任意两计数点的速度用公式a= 算出加速度
B.根据实验数据画出v-t图像,量出其倾角,由公式a=tan α 求出加速度
C.根据实验数据画出v-t图像,由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间,用公式a= 算出加速度
D.依次算出通过连续两计数点间的加速度,算出平均值作为小车的加速度
解析:方法A偶然误差较大。方法D实际上也仅由始末两个速度决定,偶然误差也比较大。只有利用实验数据画出对应的v-t图像,才可充分利用各次测量数据,减少偶然误差。由于在物理图像中,两坐标轴的分度大小往往是不相等的,根据同一组数据,可以画出倾角不同的许多图线,方法B是错误的。正确的方法是根据图线找出不同时刻所对应的速度值,然后利用公式a=算出加速度,选项C正确。
5.在“研究匀变速直线运动”实验中,交流电源频率为50 Hz,某同学打出如图所示的纸带,相邻两计数点之间有4个点未画出,并测得OA=2.80 cm,DE=9.10 cm,则小车的加速度为 m/s2。(结果保留两位有效数字)
解析:由于DE-OA=4at2,t=0.1 s,故加速度a=≈
1.6 m/s2。
答案:1.6
6.如图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带。
(1)已知打点计时器电源频率为50 Hz,则纸带上打相邻两点的时间间隔为 。
(2)A,B,C,D是纸带上四个计数点,每两个相邻计数点间有四个点没有画出,从图中读出A,B两点间距s= ;C点对应的速度是 (计算结果保留三位有效数字)。
解析:(1)由题知打点周期T==0.02 s。
(2)毫米刻度尺应估读到0.1 mm,故AB间的距离为1.70 cm-1.00 cm=
0.70 cm,vC===0.100 m/s。
答案:(1)0.02 s (2)0.70 cm(0.68 cm~0.72 cm即可) 0.100 m/s
7.在做“探究小车瞬时速度”的实验中。
(1)下列仪器需要用到的有 。
(2)某同学进行了以下实验操作步骤,其中有误的步骤是 。
A.将电火花打点计时器固定在长铝板的一端,并接在220 V交流电
源上
B.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔
C.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着适当重的槽码
D.将小车移到靠近打点计时器的