Question

12．（1）在做“探究小車速度隨時間變化規(guī)律”的實驗時，下列基本步驟中，正確的排列順序為CBDEA．
A．松開紙帶讓物體帶著紙帶運動
B．安放紙帶
C．把電火花計時器固定在桌子上
D．接通220V交流電源
E．按下脈沖輸出開關(guān)，進(jìn)行打點
（2）某同學(xué)在做“探究小車速度隨時間變化規(guī)律”的實驗時，得到一條點跡清晰的紙帶如圖1，在紙帶上依次選出7個計數(shù)點，分別標(biāo)以O(shè)、A、B、C、D、E和F，每相鄰的兩個計數(shù)點間還有四個點未畫出，打點計時器所用電源的頻率是50Hz．

①如果測得C、D兩點間距S₄=2.70cm，D、E兩點間距S₅=2.90cm，若DE之間的時間記為T則據(jù)此數(shù)據(jù)計算在打D點時小車的速度公式為$\frac{{{s}_{4}+s}_{5}}{2T}$，小車的速度值v_D=0.280m/s．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
②該同學(xué)分別算出其它速度：v_A=0.220m/s，v_B=0.241m/s，v_c=0.258m/s，v_E=0.300m/s，并設(shè)計實驗數(shù)據(jù)記錄表格填入框中，請在圖2中坐標(biāo)系中作出小車運動的v-t圖象，設(shè)O點為計時起點．

時間t（s）	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5
速度v（m/s）	0.220	0.241	0.258	0.280	0.300

③本實驗由上述圖象求得小車運動的加速度大小為a=0.20 m/s²（結(jié)果保留兩位小數(shù)）
（3）如圖3所示是另一同學(xué)做該實驗時某一次打點計時器打出的一條記錄小車運動的紙帶，取計數(shù)點A、B、C、D、E、F、G．紙帶上兩相鄰計數(shù)點的時間間隔為T=0.10s，用刻度尺測量出各相鄰計數(shù)點間的距離分別為S₁=1.50cm，S₂=3.88cm，S₃=6.26cm，S₄=8.67cm，S₅=11.08cm，S₆=13.49cm，則本次實驗中用逐差法求小車運動的加速度的表達(dá)式為a=$\frac{{S}_{4}+{{S}_{5}+S}_{6}{-S}_{3}{-S}_{2}{-S}_{1}}{{9T}^{2}}$（請用時間間隔T和六段位移S₁、S₂、S₃、S₄、S₅、S₆表示），代入數(shù)據(jù)可求出加速度大小a=2.43m/s²．（結(jié)果保留兩位小數(shù)）

Answer 1

分析 在具體進(jìn)行實驗操作時，一般本著先安裝器材、再進(jìn)行實驗、最后實驗完畢整理器材的步驟進(jìn)行的，因此熟練打點計時器的應(yīng)用步驟，即可正確解答．
根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，求出D點的瞬時速度．
每兩個相鄰的計數(shù)點間的時間間隔為0.1s，根據(jù)每個時刻的速度作出v-t圖線．通過速度時間圖線得出小車的運動規(guī)律．
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．

解答 解：（1）實驗步驟要遵循先安裝器材后進(jìn)行實驗的原則進(jìn)行，注意實驗中為了使打點穩(wěn)定后再進(jìn)行實驗，同時為了提高紙帶的利用率，盡量將紙帶上打滿點，要先接通電源后釋放紙帶．要符合事物發(fā)展規(guī)律，故正確的操作步驟為：CBDEA．
（2）①根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，得
v_D=$\frac{{{s}_{4}+s}_{5}}{2T}$，
代入數(shù)據(jù)得v_D=0.280m/s．
②根據(jù)描點法作出圖象，如圖所示：
③v-t圖象斜率表示加速度，a=$\frac{0.30-0.20}{0.5}$=0.20m/s²，
（4）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：a=$\frac{{S}_{4}+{{S}_{5}+S}_{6}{-S}_{3}{-S}_{2}{-S}_{1}}{{9T}^{2}}$
代入數(shù)據(jù)可求出加速度大小a=2.43m/s²．
故答案為：（1）CBDEA．
（2）①$\frac{{{s}_{4}+s}_{5}}{2T}$，0.280
②如圖
③0.20
（3）$\frac{{S}_{4}+{{S}_{5}+S}_{6}{-S}_{3}{-S}_{2}{-S}_{1}}{{9T}^{2}}$；2.43

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(qiáng)基礎(chǔ)知識的理解與應(yīng)用．