题目
把纸带的下端固定在重物上,纸带穿过打点计时器,上端用手提着。接通电源后将纸带释放,重物便拉着纸带下落,纸带被打出一系列点,其中有一段如图所示。 (1)图中所示的纸带,哪端与重物相连? (2)怎样计算在纸带上打 A点时重物的瞬时速度?说出你的理由。
把纸带的下端固定在重物上,纸带穿过打点计时器,上端用手提着。接通电源后将纸带释放,重物便拉着纸带下落,纸带被打出一系列点,其中有一段如图所示。
(1)图中所示的纸带,哪端与重物相连?
(2)怎样计算在纸带上打 A点时重物的瞬时速度?说出你的理由。
(1)图中所示的纸带,哪端与重物相连?
(2)怎样计算在纸带上打 A点时重物的瞬时速度?说出你的理由。
题目解答
答案
(1)左端;(2)见解析
解析
考查要点:本题主要考查学生对打点计时器实验的理解,包括纸带运动方向的判断及瞬时速度的计算方法。
解题思路:
- 判断纸带方向:根据物体下落时速度的变化规律,分析纸带上点的分布规律,确定纸带运动方向。
- 瞬时速度计算:利用匀变速直线运动中平均速度等于中间时刻瞬时速度的规律,选择合适点间距进行计算。
关键点:
- 点间距变化趋势反映物体运动速度变化。
- 瞬时速度的近似方法需结合匀变速运动的特性。
第(1)题
纸带方向判断:
- 重物下落时速度逐渐增大,打点计时器在纸带上打出的点会从密集到稀疏。
- 若纸带左端与重物相连,纸带从左向右运动,左侧点间距小,右侧点间距大,符合速度增大的规律。
第(2)题
瞬时速度计算:
- 选择点间距:取A点前一个点(记为B)和后一个点(记为C),测量BC段的距离$s$。
- 计算平均速度:BC段对应的时间为$T=0.02\,\text{s}$,平均速度为$v=\frac{s}{T}$。
- 等效性:在匀变速运动中,BC段的平均速度等于A点(中间时刻)的瞬时速度。