Question

20．某同學在完成“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗后，設計了以下問題，請回答：
（1）圖1，在該實驗中，除了電磁打點計時器、紙帶、一端有滑輪的長木板、小車、鉤碼之外，還需要的器材有BDF
A、4-6v的直流電源； B、4-6v的交流電源； C、220v的交流電源；  D、復寫紙；E、墨粉紙盤；F、毫米刻度尺
（2）關于該實驗的操作，下列說法中正確的是BC
A．打點計時器應固定在長木板上，且靠近滑輪一端
B．開始實驗時小車應靠近打點計時器一端
C．應先接通電源，待打點穩(wěn)定后再釋放小車
D．牽引小車的鉤碼個數(shù)越多越好
（3）在該的實驗中，按照實驗進行的先后順序，將下述步驟的代號填在橫線上DBFAEGC或DBAFEGC．
A．把穿過打點計時器的紙帶固定在小車后面
B．把打點計時器固定在長木板的沒有滑輪的一端，并連好電路
C．換上新的紙帶，再重復前面的步驟兩次
D．把長木板平放在實驗桌上，并使滑輪伸出桌面
E．使小車停在靠近打點計時器處，接通電源，放開小車，讓小車運動
F．把一條細繩拴在小車上，細繩跨過定滑輪，下邊懸掛合適的鉤碼
G．斷開電源，取出紙帶
（4）如圖3所示是該同學在實驗中打出的一條清晰的紙帶，圖上的點是他在紙帶上每5個計時點選取的計數(shù)點，并測得相鄰兩個計數(shù)點之間的距離分別為x₁=7.05cm、x₂=7.68cm，x₃=8.33cm、x₄=8.95cm、x₅=9.61cm、x₆=10.26cm，請計算打下1、2、3、4、5各點時的瞬時速度，并填在數(shù)據(jù)表格中，打下0點開始計時，電源頻率為f=50Hz．（計算結果保留兩位有效數(shù)字）

t/s	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5
V/（m/s）

（5）根據(jù)第（4）問表格中的數(shù)據(jù)在如圖2的坐標紙上畫出小車運動的v-t圖線，并求出小車運動的加速度為0.65m/s²．（保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 探究小車速度隨時間變化的關系的實驗，所需的實驗器材應該從實驗的過程和步驟去考慮．在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中應聯(lián)系實際做實驗的過程，結合注意事項：使小車停在靠近打點計時器處，接通電源，放開小車，讓小車運動，斷開電源由此可正確解答；
在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中應聯(lián)系實際做實驗的過程，結合注意事項：使小車停在靠近打點計時器處，接通電源，放開小車，讓小車運動，斷開電源；選出合適的順序．
根據(jù)某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出3、5的瞬時速度．
根據(jù)各點的速度作出速度時間圖線．
速度時間圖線的斜率表示加速度，根據(jù)圖線的斜率求出小車的加速度．

解答 解：（1）除了電磁打點計時器、紙帶、一端有滑輪的長木板、小車、鉤碼之外，還需要的器材有4-6v的交流電源，還必須用到刻度尺測量點與點間距，從而求得瞬時速度大��；同時需要復寫紙；
故選：BDF；
（2）A、打點計時器應固定在長木板上，在固定滑輪的另一端，故A錯誤；
B、為了在紙帶打更多的點，開始實驗時小車應放在靠近打點計時器一端，故B正確；
C、打點計時器在使用時，為了使打點穩(wěn)定，同時為了提高紙帶的利用率，使盡量多的點打在紙帶上，要應先接通電源，再放開紙帶，故C正確；
D、鉤碼個數(shù)應適當，鉤碼個數(shù)少，打的點很密；鉤碼個數(shù)多，打的點少，都會帶來實驗誤差，故D錯誤．
故選：BC；
（3）在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中，應先把長木板平放在實驗桌上，并使滑輪伸出桌面，然后把打點計時器固定在長木板的沒有滑輪的一端，并連好電路，再把穿過打點計時器的紙帶固定在小車后面，把一條細繩拴在小車上，細繩跨過定滑輪，下邊吊著合適的鉤碼，使小車停在靠近打點計時器處，接通電源，放開小車，讓小車運動，斷開電源，取出紙帶，最后換上新的紙帶，再重做兩次．
根據(jù)上面的過程可知步驟為：DBFAEGC或DBAFEGC；
（4）根據(jù)勻變速直線運動某時刻的瞬時速度等于一段時間內的平均速度，所以有：
v₁=$\frac{{x}_{1}+{x}_{2}}{2T}$=$\frac{7.05+7.68}{0.2}$×10^-2 m/s=0.74 m/s
v₂=$\frac{{x}_{2}+{x}_{3}}{2T}$=$\frac{7.68+8.33}{0.2}$×10^-2 m/s=0.80 m/s
v₃=$\frac{{x}_{24}}{2T}$=$\frac{{x}_{3}+{x}_{4}}{2T}$=$\frac{8.33+8.95}{0.2}$×10^-2 m/s=0.86 m/s
v₅=$\frac{{x}_{46}}{2T}$=$\frac{{x}_{5}+{x}_{6}}{2T}$=$\frac{9.61+10.26}{0.2}$×10^-2 m/s=0.99m/s
利用描點法可畫出速度-時間圖象：

（5）在v-t圖象中，圖象的斜率表示加速度的大小，所以有：
a=$\frac{△v}{△t}$=$\frac{1.00-0.70}{0.50-0.04}$ m/s²=0.65 m/s²；
故答案為：（1）BDF；   （2）BC；    （3）DBFAEGC或DBAFEGC；
（4）

t/s	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5
V/（m/s）	0.74	0.80	0.86	0.93	0.99

（5）0.60～0.64．

點評 對于實驗器材的選取一是根據(jù)實驗目的進行，二是要進行動手實驗，體會每種器材的作用；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；同時注意利用圖象來解決問題．