20.如圖所示,為某同學(xué)用打點計時器做勻變速直線運動實驗時打出的紙帶,所用電源頻率為50Hz.該紙帶上每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點未畫出,則其計數(shù)周期T=0.1s,請用圖中S1、S2、S3、S4、S5、S6和T表示出紙帶做勻加速直線運動的加速度a=$\frac{({S}_{4}+{S}_{5}+{S}_{6})-({S}_{1}+{S}_{2}+{S}_{3})}{9{T}^{2}}$,根據(jù)圖中數(shù)據(jù),該紙帶的加速度大小為0.17m/s2,以及打點3時紙帶的速度v3=0.71m/s.(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)值)

分析 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,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1點時小車的瞬時速度大小.

解答 解:相鄰的兩個計數(shù)點間還有4個點未畫出,所以相鄰的計數(shù)點間的時間間隔T=0.1s,
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:S4-S1=3a1T2 
S5-S2=3a2T2 
 S6-S3=3a3T2 
為了更加準(zhǔn)確的求解加速度,我們對三個加速度取平均值
得:a=$\frac{1}{3}$(a1+a2+a3)=$\frac{({S}_{4}+{S}_{5}+{S}_{6})-({S}_{1}+{S}_{2}+{S}_{3})}{9{T}^{2}}$=$\frac{(0.072+0.0734+0.075)-(0.067+0.068+0.0705)}{9×0.{1}^{2}}$=0.17 m/s2,
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3點時小車的瞬時速度大。
v3=$\frac{{S}_{3}+{S}_{4}}{2T}$=$\frac{0.0705+0.072}{2×0.1}$=0.71 m/s
 故答案為:0.10; $\frac{({S}_{4}+{S}_{5}+{S}_{6})-({S}_{1}+{S}_{2}+{S}_{3})}{9{T}^{2}}$;    0.17;  0.71.

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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(1)AB間距離L多大?
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A.3v1-v2B.3v2-v1C.$\frac{\sqrt{3{{v}_{2}}^{2}-{{v}_{1}}^{2}}}{2}$D.$\frac{\sqrt{3{{v}_{1}}^{2}-{{v}_{2}}^{2}}}{2}$

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A.整個過程木板對物塊做功大于物塊機械能的增量
B.整個過程支持力對物塊做功為零
C.整個過程木板對物塊做功為零
D.整個過程支持力對物塊做功為mgLsinα

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15.如圖所示,冷藏室里桌面上一根豎直的彈簧支持著一倒立氣缸的活塞,使氣缸懸空而靜止,氣缸內(nèi)壁光滑且導(dǎo)熱性能良好.開始時冷藏室溫度為27℃,氣缸內(nèi)氣柱長度為L;在室內(nèi)氣壓不變情況下緩慢降溫,穩(wěn)定后發(fā)現(xiàn)氣柱縮短了$\frac{L}{5}$,則:
①氣缸內(nèi)氣體作的是等溫、等壓還是等容變化?
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5.如圖所示,A、B兩個可看成是質(zhì)點的兩汽車沿同一直線運動,最初相距s0=17m,且A做初速度vA=6m/s、加速度為aA=2m/s2勻加速運動,B做初速度為vB=10m/s,以5m/s2的加速度作勻減速直線運動,求:
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12.如圖所示,一根長為L、不可伸長的輕繩跨過光滑的水平軸O,兩端分別連接質(zhì)量為2m的小球A和質(zhì)量為m物塊B,圖中繩的水平段較長,由圖示位置釋放后,當(dāng)小球轉(zhuǎn)動到水平軸正下方時,輕繩的中點正好在水平軸O點處,且此時物塊B的速度剛好為零,則下列說法中正確的是( 。
A.物塊B一直處于靜止?fàn)顟B(tài)
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C.小球A運動到水平軸正下方時的速度大于$\sqrt{gL}$
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9.利用垃圾發(fā)電可減少垃圾堆放,消除細菌和減少傳染病傳播,減少大氣污染.中國第一座垃圾電站在深圳市,日處理垃圾300噸,發(fā)電功率500kW.當(dāng)采用10kV電壓輸電時,安裝在輸電線路起點的電度表和終點的電度表一晝夜讀數(shù)相差2400kW•h,則輸電線上的總電阻為40Ω,若要使輸電線上損失的功率變?yōu)檩斔凸β实?.25%,則輸電電壓應(yīng)提高到40000V.

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E.接通電源,待計時器打點穩(wěn)定后釋放紙帶,之后再斷開電源
F.用秒表測出重物下落的時間
G.更換紙帶,重新進行兩次實驗

(1)對于本實驗,以上不必要的兩個步驟是A和F
圖乙為實驗中打出的一條紙帶,O為打出的第一個點,A、B、C為從合適位置開始選取的三個連續(xù)點(其他點未畫出),打點計時器每隔0.02s打一個點.若重物的質(zhì)量為0.5kg,當(dāng)?shù)刂亓铀俣热=9.8m/s2,由圖2所給的數(shù)據(jù)可算出(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字):
①從O點下落到B點的過程中,重力勢能的減少量為0.86J.
②打B點時重物的動能為0.81J.
(2)試指出造成第(1)問中①②計算結(jié)果不等的原因是由于空氣阻力和紙帶與打點計時器的摩擦阻力做功.

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同步練習(xí)冊答案