高考物理 DIS测定位移和速度练习

1、用DIS测定位移和速度实验目的：研究变速直线运动物体的st图，并从中求物体的位移和速度。实验器材：小车、1m长的轨道、DIS（位移传感器、数据采集器、计算机等）。实验过程：1 实验装置如图所示，将位移传感器的发射器固定在小车上，接收器固定在轨道右端（轨道稍倾斜，使小车能做变速直线运动），将接收器与数据采集器相连，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st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

2、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st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。用DI

3、S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挡光片，将光电门传感器固定在轨道侧面，垫高轨道的一端，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s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

4、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。01234304050607080ACB相关习题1 （浦东新区2

5、008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st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：a1 a2（选填“”、“”或“1.8s；a1a2”）。2.（07年上海卷）在实验中得到小车做直线运动的st关系如图所示。由图可以确定，小车在AC段和DE段的运动分别为 ABCDEt/sAAC段是匀加速运动；DE段是匀速运动。BAC段是加速运动；DE段是匀加速运动。CAC段是加速运动；DE段是匀速运动。DA

6、C段是匀加速运动；DE段是匀加速运动。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。C AB3.（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。 （ ）实验次数不同的挡光片通过光电门的时间（s）速度（）第一次I0.230440.347第二次0.174640.344第三次0.116620.343第四次0.058500.342则以下表述正确的是四个挡光片中，挡光片I的

7、宽度最小四个挡光片中，挡光片的宽度最小四次实验中，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 B C DD4.（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（st）图象和速率时间（vt）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g9.8 m/s2，结果可保留一位有效数字）现给滑块A一沿气垫导轨向上的初速度，A的vt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”）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。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st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 （用