Question

17．在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中，
（1）下列給出的器材中，已有部分選好了，請選出剩余所需要的器材
A、電磁打點計時器    B、天平      C、低壓交流電源      D、低壓直流電源
E、細繩和紙帶   F、鉤碼和小車     G、秒表   H、一端有滑輪的長木板  I、刻度尺
選出的器材有AEFH，還需要C、I．
（2）某同學按照以下步驟進行操作：
A、換上紙帶重復做三次，選擇一條較為理想的紙帶；
B、將打點計時器固定在長木板上沒有滑輪的一端，接上低壓交流電源；
C、把小車停在靠近打點計時器的地方，先放開小車，再接通電源；
D、斷開電源，取下紙帶；
E、把一條細繩拴在小車前端，繩跨過滑輪掛上砝碼；把紙帶固定在小車后端并讓紙帶穿過打點計時器；
以上步驟有錯誤的是C應更正為先接通電源，再釋放小車；步驟合理的順序是：BECDA（填步驟前的字母）．
（3）在“測定勻變速直線運動的加速度”的實驗中，打點計時器使用的交流電頻率為50Hz，如圖1所示是記錄小車做勻變速運動情況的紙帶的一部分．在紙帶上選定標有A-F的六個記數(shù)點，相鄰兩個記數(shù)點之間還有四個點（圖上沒有畫出）．紙帶旁邊有一根最小刻度為毫米的刻度尺測量記數(shù)點間的距離，刻度尺的零刻度線跟“A”記數(shù)點對齊
a、由圖可讀出記數(shù)點“B”與“C”之間的距離為1.85cm
打下記數(shù)點“D”時小車運動的速度為0.25m/s．
（速度保留兩位有效數(shù)字）
b、以打B點時為計時起點，建立v-t坐標系如圖2所示，
請在圖中作出小車運動的速度與時間關系圖象（自己確定合理的標度）；已知（v_B=0.15m/s，v_C=0.21m/s，v_E=0.33m/s）
c、根據(jù)圖線可得小車運動的加速度a=0.5 m/s²．

Answer 1

分析 （1）明確實驗步驟和所要測量的物理量，即可知道實驗所需要的實驗器材．
（2）實驗時應先接通電源，再釋放小車，根據(jù)組裝器材、進行實驗，數(shù)據(jù)處理的順序排列操作步驟．
（3）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點的速度．
作出v-t圖線，結合圖線的斜率求出小車運動的加速度．

解答 解：（1）在本實驗中，不需要測量小車或砝碼的質(zhì)量，因此不需要天平，打點計時器使用的是交流電源，因此不需要直流電源，同時打點計時器記錄了小車運動時間，因此不需要秒表．測量點跡間的距離需要刻度尺，所以還需要的器材是：C、I．
（2）以上步驟有錯誤的是C，應先接通電源，再釋放小車．
根據(jù)組裝器材、進行實驗，數(shù)據(jù)處理的順序知，操作步驟順序為：BECDA．
（3）相鄰兩個記數(shù)點之間還有四個點（圖上沒有畫出），相鄰的計數(shù)點時間間隔為0.1s，利用毫米刻度尺測出B、C兩點間距S=18.5mm=1.85cm
某時刻的瞬時速度等于一段時間內(nèi)的平均速度，
打下記數(shù)點“D”時小車運動的速度為
v_D=$\frac{{x}_{CE}}{2T}$=$\frac{0.081-0.031}{0.2}$=0.25m/s．
速度時間圖線如圖所示，

圖線的斜率表示加速度，
則a=$\frac{0.30-0.11}{0.4}$m/s²≈0.5m/s²．
故答案為：（1）C  I；
（2）C，先接通電源，再釋放小車，BECDA；
（3）a、1.85；b、0.25；c、0.5．如上圖所示．

點評 本題考查了有關紙帶處理的基本知識，平時要加強基礎實驗的實際操作，提高操作技能和數(shù)據(jù)處理能力．要注意單位的換算和有效數(shù)字的保留．