DIS测定测位移加速度题目.docx

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DIS测定测位移加速度题目

用DIS测定位移和速度

实验目的:

研究的s-t图,并从中求物体的位移和速度。

实验器材:

小车、1m长的、DIS（、、等。

实验过程:

1.实验装置如图所示,将位移传感器的固定在小车上,

斜,使小车能做变速直线运动,将与相连,连接数据采集器与计算机。

2.开启电源,运行DIS应用软件,点击“实验条目”中的“用DIS测定位移和速度”,界面如图所示。

3.点击“开始记录”,放开小车使其运动。

计算机界面的表格内,将出现小车的位移随时间变化的取样点数据,同时在s-t图中将出现对应的数据点,如图所示。

从点的走向可大致看出小车位移随时间变化的规律。

点击“数据点连线”得到位移随时间变化的曲线。

用DIS测变速直线运动的平均速度

按照前述学生实验的步骤,使载有位移传感器发射器的小车做变速直线运动,获得如图所示的s-t图。

点击“选择区域”,先后将AD、AC、AB选定为研究区域,观察实验界面下方速度窗口中显示的数值,并将数值填入表,这就是相应区域的平均速度。

注意事项:

在测平均速度时应选用位移传感器,实验时轨道略有倾斜,让小车加速下滑从而得到相应的s-t图象。

然后点击不同的“选择区域”得到相应的平均速度值,可以发现选取不同的时间段得到的平均速度值往往是不同的。

增大轨道倾角并重复实验,可发现同样的时间段内的平均速度值会（增大,减小。

用DIS测定变速直线运动的瞬时速度

实验过程

1.实验装置如图所示,在小车的中心位置上固定,将

轨道的一端,使固定有挡光片的小车能够顺利通过并能挡光。

2.开启电源,运行DIS应用软件,点击“实验条目”中的“用DIS测定瞬时速度”,界面如图。

3.点击“开始记录”,依次将与软件中Δs对应的挡光片固定在小车上,让小车从轨道的同一位置由静止开始下滑,记录下四次挡光的时间,DIS实时计算出小车通过光电门时的平均速度。

把软件界面上的数据

填入上图所示的界面空格中。

从实验数据分析可知,挡光片的宽度逐渐减小时,测得的速度值越来越趋近于小车经过挡光片所在位置的瞬时速度。

光电门传感器

光电门传感器为门式结构,如图所示。

A管发射红外线,B管接收红外线。

A、B之

间无挡光物体时,电路断开;有物体挡光时,电路接通。

计算机根据挡光物体的宽度

和挡光时间,自动算出物体的运动速度。

注意事项:

在测定瞬时速度时应采用光电门传感器。

它测定的是挡光片经过光电

门的时间,然后根据挡光片的宽度（即位移,自动计算出瞬时速度的值。

实际上它

测定的只是很短时间或很小位移中的平均速度。

可见挡光片越窄,测得的速度越接近

物体经过光电门时的瞬时速度。

所以实验时要改变挡光片的宽度做几次实验,观察并

记录速度的值,加以比较。

应能明确指出测得的速度是小车到达什么位置时的速度。

相关习题

1.（浦东新区2008期末某实验小组用DIS实验系统研究小车在斜面上的运动规律。

右图是将小车在斜面底端以一定初速度推出后得出的s-t图像,纵坐标的单位是cm,横坐标的单位是s。

在图中记录的运动过程中,速度为零的时刻是s（读到小数点后1位。

从图中可以看出,AB段的加速度a1与BC段的加速度a2的大小关系是:

a1a2（选填“>”、“=”或“<”。

2.（07年上海卷在实验中得到小车做直线运动的s-t关系如图所示。

⑴由图可以确定,小车在AC段和DE段的运动分别为

A.AC段是匀加速运动;DE段是匀速运动。

B.AC段是加速运动;DE段是匀加速运动。

C.AC段是加速运动;DE段是匀速运动。

D.AC段是匀加速运动;DE段是匀加速运动。

⑵在与AB、AC、AD对应的平均速度中,最接近小车在A点瞬时速度的是_________段中的平均速度。

3.（上海小明同学在学习了DIS实验后,设计了一个测物体瞬时速度的实验,其装置如下图所示。

在小车上固定挡光片,使挡光片的前端与车头齐平、将光电门传感器固定在轨道侧面,垫高轨道的一端。

小明同学将小车从该端同一位置由静止释放,获得了如下几组实验数据。

（

实验不同的通过光电门的时间速度

01340

则以下表述正确的是

①四个挡光片中,挡光片I的宽度最小②四个挡光片中,挡光片Ⅳ的宽度最小

③四次实验中,第一次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度④四次实验中,第四次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度A.①③B.②③C.①④D.②④

4.（07年江苏卷如（a图,质量为M的滑块A放在气垫导轨B上,C为位移传感器,它能将滑块A到传感器C的距离数据实时传送到计算机上,经计算机处理后在屏幕上显示滑块A的位移-时间（s-t图象和速率-时间（v-t图象。

整个装置置于高度可调节的斜面上,斜面的长度为l、高度为h。

（取重力加速度g=9.8m/s2,结果可保留一位有效数字

⑴现给滑块A一沿气垫导轨向上的初速度,A的v-t图线如（b图所示。

从图线可得滑块A下滑时的加速度a=m/s2,摩擦力对滑块A运动的影响（填“明显,不可忽略”或“不明显,可忽略”

⑵此装置还可用来验证牛顿第二定律。

实验时通过改变,可验证质量一定时,加速度与力成正比的关系;实验时通过改变,可验证力一定时,加速度与质量成反比的关系。

⑶将气垫导轨换成滑板,滑块A换成滑块A/,给滑块A/一沿滑板向上的初速度,A/的

s-t图线如（c图。

图线不对称是由于造成的,通过图线可求得滑板的倾角θ=（用反三角函数表示,滑块与滑板间的动摩擦因数μ=

次数挡光片（s（m/s第一次I0.230440.347第二次Ⅱ0.174640.344第三次Ⅲ0.116620.343第四次

Ⅳ

0.05850

0.342

用DIS测定加速度

一、试验目的:

二、实验原理:

三、实验器材:

四、实验步骤:

1.将位移传感器的发射器固定在小车上,固定在轨道的右端,将接收器与数据采集器、计算机连接好,使轨道的倾角固定妥当。

2.开启电源,运行DIS应用软件,点击“实验条目”中的“用DIS测定加速度”。

3.点击“开始记录”,放开小车使其运动,计算机表格内出现取样点数据,v-t图中出现对应的数据点,点击“数据点连线”,得到v-t图。

4.移动光标,在图像上取较远的两点A与B,求出它们所在直线的斜率即加速度。

5.多次测量得出加速度的平均值。

6.在用DIS测定小车刹车时加速度的实验中,根据实验数据得到的速度图像如图所示。

由该图像可求出

小车加速度的大小为a=_______m/s2

。

7.利用图示的装置来测量滑块A在长木板上运动的加速度。

图中d为安装在滑块A上挡光片的宽度,s是1和2两个光电门之间的距离。

实验时,使滑块A从长木板的顶端滑下。

（1试写出除上述量（d和s外还需测量的物理量_______________________,并根据这些物理量写出滑块A沿斜面下滑时的加速度的表达式a=_________________________;（2简单叙述两个可以减小本实验误差的方法.

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