17.在“研究勻變速直線運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)中:小車拖著紙帶的運(yùn)動情況如圖所示,圖中A、B、C、D為相鄰的記數(shù)點(diǎn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理過程中每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰的記數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔是0.1s.用刻度尺量得OA=1.50cm,AB=1.91cm,BC=2.31cm,CD=2.71cm.則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打A點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度是0.171m/s,在打C點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度是0.251m/s,小車運(yùn)動的加速度是0.403m/s2(后三個(gè)空保留3位有效數(shù)字).

分析 根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度,可以求出打紙帶上C點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大;
根據(jù)物體的加速根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小.

解答 解:按打點(diǎn)先后順序每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1s,
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度,
可以求出打紙帶上A點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小.
vA=$\frac{0.015+0.0191}{2×0.1}$≈0.171m/s
可以求出打紙帶上C點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大。
vC=$\frac{0.0231+0.0271}{2×0.1}$≈0.241m/s
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小,
得:a=$\frac{{x}_{BD}-{x}_{OB}}{(2T)^{2}}$=$\frac{0.0231+0.0271-0.015-0.0191}{0.{2}^{2}}$≈0.403m/s2
故答案為:0.1s,0.171,0.251,0.403.

點(diǎn)評 要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問題的能力,在平時(shí)練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識的理解與應(yīng)用.

練習(xí)冊系列答案
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7.一木塊自水面上方某高度自由下落,落入水中后,受到重力、浮力和水的阻力共同作用,其中水的阻力和物體的速率成正比,一段時(shí)間后,木塊停止下沉,并在浮力的作用下開始上浮,從木塊落入水中開始,到浮出水面截止,對這段過程分析正確的是( 。
A.下沉的過程中重力的沖量大于上浮過程中重力的沖量
B.上浮的過程中阻力的沖量大于下沉過程中阻力的沖量
C.上浮和下沉過程中阻力的沖量大小相同
D.上浮的過程中浮力的沖量大于下沉過程中浮力的沖量

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8.下列說法正確的是( 。
A.曲線運(yùn)動其加速度方向一定改變
B.兩個(gè)互成角度的勻變速直線運(yùn)動的合運(yùn)動可能是直線運(yùn)動
C.合外力對物體做功不為零,機(jī)械能一定不守恒
D.根據(jù)F=kQ1Q2/r2可知,當(dāng)r→0時(shí),F(xiàn)→∞

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5.一個(gè)質(zhì)量m=1kg的物體,受到與斜面平行向上的拉力F=10N,沿傾角為37°的斜面向上做勻速直線運(yùn)動,從斜面底端運(yùn)動到斜面頂端,已知斜面的高為H=3m,求各力對物體所做的功,以及各力對物體所做的總功.(g取10m/s2)(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

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12.如圖所示為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖.x=0處的質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動的振動方程為y=-2sin10πt(cm).求:
(1)從t=0開始計(jì)時(shí),P點(diǎn)第一次到達(dá)波峰位置所需的時(shí)間;
(2)P點(diǎn)第一次到達(dá)波峰位置時(shí),x=0.25m處質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移.

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2.如圖所示,一輕彈簧左端固定在長木板M的左端,右端與小木塊m連接,且m、M及M與地面間接觸光滑.開始時(shí),m和M均靜止,現(xiàn)同時(shí)對m、M施加等大反向的水平恒力F1和F2,從兩物體開始運(yùn)動以后的整個(gè)運(yùn)動過程中,彈簧形變不超過其彈性限度,對于m、M和彈簧組成的系統(tǒng)( 。
A.由于F1、F2等大反向,故系統(tǒng)機(jī)械能守恒
B.由于F1、F2大小不變,所以m、M各自一直做勻加速運(yùn)動
C.當(dāng)彈簧彈力大小與F1、F2大小相等時(shí),m、M各自的動能最大
D.由于F1、F2等大反向,故系統(tǒng)的動量始終為零且物體M、m始終處于平衡狀態(tài)

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9.某航空科研小組相互協(xié)作完成了下面的實(shí)驗(yàn):
A.太空中的小組成員駕駛飛船在距X星球一定高度的P點(diǎn)時(shí),正對著X星球發(fā)射一個(gè)激光脈沖,經(jīng)過時(shí)間t1 后收到反射回來的信號;
B.太空中小組成員在P點(diǎn)觀察X星球時(shí)發(fā)現(xiàn)視角為60°;
C.小組成員駕駛飛船在X星球表面著陸后,把一個(gè)彈射器固定在星球表面上,以一定的速度豎直向上彈射一個(gè)小球,測得小球從彈射到落回的時(shí)間為t2;
D.地球上的小組成員用同樣的彈射器在地球表面上,以相同的速度豎直向上彈射一個(gè)小球,測得小球在空中運(yùn)動的時(shí)間為t3;
E.地球上的小組成員將同樣的彈射器平放在水平桌面上,以相同的速度水平彈射一個(gè)小球,測得小球的水平射程為x,桌面離地高度為h;
F.他們查資料得知萬有引力常量為G,光速為c.
根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可知算出(用上述的物理量表示)
(1)X星球表面距P點(diǎn)的距離為H=$\frac{1}{2}c{t}_{1}$.
(2)X星球的半徑為R=$\frac{1}{2}c{t}_{1}$.
(3)地球表面的重力加速度為g=$\frac{2{x}^{2}}{h{t}_{3}^{2}}$.
(4)X星球表面的重力加速度為g1=$\frac{2{x}^{2}}{h{t}_{2}{t}_{3}}$.
(5)X星球的密度為ρ=$\frac{3{x}^{2}}{πGhc{t}_{1}{t}_{2}{t}_{3}}$.

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6.一輛汽車在高速公路上以30m/s的速度勻速行駛,由于在前方出現(xiàn)險(xiǎn)情,司機(jī)采取緊急剎車,剎車加速度的大小為5m/s2,求:
(1)汽車剎車后10s內(nèi)滑行的距離.
(2)從開始剎車汽車滑行50m所經(jīng)歷的時(shí)間.
(3)在汽車停止前3秒內(nèi)汽車滑行的距離.

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7.一定質(zhì)量理想氣體的壓強(qiáng)P隨體積V的變化過程如圖所示(CA是雙曲線的一段),在此過程中( 。
A.氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)B,溫度降低,內(nèi)能減少
B.氣體從狀態(tài)B到狀態(tài)C,一定向外放出熱量,內(nèi)能不變
C.氣體從狀態(tài)B到狀態(tài)C,一定從外界吸收熱量,內(nèi)能增加
D.氣體從狀態(tài)C到狀態(tài)A,溫度不變,放出熱量

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