Question

15．在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中．
（1）在下列給出的器材中，不需要的器材有②④⑦（填編號(hào)）
①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器；　�、谔炱�； 　　③低壓交流電源；　　     ④低壓直流電源；  ⑤細(xì)繩和紙帶；
⑥鉤碼和小車；　　⑦秒表；   �、嘁欢藥в谢�輪的長(zhǎng)木板；  ⑨刻度尺；
（2）某同學(xué)做此實(shí)驗(yàn)時(shí)步驟如下：
A：拉住紙帶，將小車移至靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，放開紙袋，再接通電源
B：將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上，并接好電路
C：把一條繩拴在小車上，細(xì)繩跨過(guò)定滑輪，下面掛上適當(dāng)?shù)你^碼
D：小車停止運(yùn)動(dòng)后，直接取下紙帶
E：將紙帶固定在小車尾部，并穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔
F．換上新紙帶，重復(fù)操作三次，然后從各紙袋中選取一條清晰的進(jìn)行數(shù)據(jù)處理．
在下面橫線上找出上述步驟中錯(cuò)誤或遺漏的步驟并寫出正確答案：
（1）A、應(yīng)先接通電源，再釋放紙帶；
（2）D、小車停止運(yùn)動(dòng)后，應(yīng)先關(guān)閉電源，再取下紙帶．
步驟完善后請(qǐng)把正確的步驟順序填寫在橫線上：BECADF．
（3）如圖所示是該同學(xué)按正確步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后得到的紙帶，并且每隔四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，已知每?jī)蓚�(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離為s，且s₁=0.96cm，s₂=2.88cm，s₃=4.80cm，s₄=6.72cm，s₅=8.64cm，s₆=10.56cm，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz，則該相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間所對(duì)應(yīng)的時(shí)間T=0.1s，根據(jù)連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差△S=1.92cm確定小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，此小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小a=1.92m/s²，打第4個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)小車的速度大小v=0.768m/s，依據(jù)本實(shí)驗(yàn)推斷第6記數(shù)點(diǎn)和第7記數(shù)點(diǎn)之間的距離是12.48cm．

Answer 1

分析 根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理確定所需測(cè)量的物理量，從而得出不需要的器材．結(jié)合原理和注意事項(xiàng)確定操作中錯(cuò)誤的步驟和遺漏的步驟．
根據(jù)連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量求出加速度，以及第6、7計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出計(jì)數(shù)點(diǎn)4的瞬時(shí)速度．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)中不需要測(cè)量質(zhì)量，所以不需要天平；打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用交流電源，所以不需要直流電源；打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以記錄時(shí)間，所以不需要秒表．
故不需要的器材為：②④⑦．
（2）錯(cuò)誤的步驟：A、應(yīng)先接通電源，再釋放紙帶，這樣做可以有效地使用紙帶．
遺漏的步驟：D、小車停止運(yùn)動(dòng)后，應(yīng)先關(guān)閉電源，再取下紙帶．
根據(jù)組裝器材、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)處理的順序，操作步驟為：BECADF．
（3）電源頻率為50Hz，打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s，每隔四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，可知相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間所對(duì)應(yīng)的時(shí)間T=0.1s．連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差△S=1.92cm，可以確定小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．根據(jù)△S=aT²得，a=$\frac{△S}{{T}^{2}}=\frac{1.92×1{0}^{-2}}{0.01}=1.92m/{s}^{2}$．
打第4個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)小車的速度大小v=$\frac{{S}_{4}+{S}_{5}}{2T}=\frac{（6.72+8.64）×1{0}^{-2}}{0.2}m/s$=0.768m/s．
第6記數(shù)點(diǎn)和第7記數(shù)點(diǎn)之間的距離S₇=S₆+△S=10.56+1.92=12.48cm．
故答案為：（1）②④⑦（2）A、應(yīng)先接通電源，再釋放紙帶；D、小車停止運(yùn)動(dòng)后，應(yīng)先關(guān)閉電源，再取下紙帶．（3）0.1，1.92cm，勻加速直線，1.92，0.768，12.48．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握紙帶的處理方法，會(huì)通過(guò)紙帶求解瞬時(shí)速度和加速度，關(guān)鍵是勻變速直線運(yùn)動(dòng)推論的運(yùn)用．