Question

8．在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，
（1）電火花計(jì)時(shí)器應(yīng)接在交流電源上（選填“直流”或“交流”），工作電壓為220V（選填“220V”或“4～6V”）．
（2）圖1是實(shí)驗(yàn)中打下的一段紙帶，從打下計(jì)數(shù)點(diǎn)1到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)2共歷時(shí)0.1 s，算出計(jì)數(shù)點(diǎn)2的速度大小為0.60m/s（保留兩位有效數(shù)字），并在圖2中標(biāo)出，其余計(jì)數(shù)點(diǎn)1、3、4、5對應(yīng)的小車瞬時(shí)速度大小在圖2中已標(biāo)出．
（3）作圖并求得小車的加速度大小為1.4m/s²（保留兩位有效數(shù)字）．

（4）小文同學(xué)在研究小車運(yùn)動(dòng)時(shí)分別得到甲、乙兩條紙帶．對每條紙帶均選擇合適的點(diǎn)作為第一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，再依次每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，并在各計(jì)數(shù)點(diǎn)處將其剪斷，然后將這些剪斷的紙條粘貼在相同的坐標(biāo)紙上，最后將紙條上端中心連起來，如圖3所示．由圖可判斷A
A．乙的加速度比甲的大B．兩種情況下小車均做勻速直線運(yùn)動(dòng)
C．打第三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)，甲的速度比乙大
D．打第一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)，小車的速度一定為零．

Answer 1

分析 對于基本實(shí)驗(yàn)儀器，首先理解儀器的工作原理，會(huì)正確使用實(shí)驗(yàn)儀器，根據(jù)所測量數(shù)據(jù)正確進(jìn)行數(shù)據(jù)處理以及具體使用儀器的注意事項(xiàng)等；
根據(jù)中時(shí)刻瞬時(shí)速度等于平均速度，即可求解；
在速度-時(shí)間圖象中斜率大小表示物體加速度的大小，據(jù)此可正確解答；
本題使用的方法是等效代替法解題，它們的長度分別等于x=v_平均t，因?yàn)榧魯嗟募垘�所用的時(shí)間都是t=0.1s，即時(shí)間t相等，所以紙帶的長度之比等于此段紙帶的平均速度之比；而此段紙帶的平均速度等于這段紙帶中間時(shí)刻的速度，最后得出結(jié)論紙帶的長度之比等于此段紙帶的平均速度之比，還等于各段紙帶中間時(shí)刻的速度之比，即紙帶的高度之比等于中間時(shí)刻速度之比．根據(jù)圖象的斜率求出小車的加速度．

解答 解：（1）電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源應(yīng)是交流電源，工作電壓通常為220V，
（2）從打下計(jì)數(shù)點(diǎn)1到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)2共歷時(shí)T=5×0.02=0.1 s，
根據(jù)圖中x₁=3.80cm=0.0380m，x₃=15.70cm=0.1570m，
所以有：v₂=$\frac{{x}_{3}-{x}_{1}}{2T}$=$\frac{15.70-3.80}{0.2}$×10^-2 m/s=0.595 m/s≈0.60m/s；
（3）根據(jù)描點(diǎn)作一條過原點(diǎn)的直線，如圖所示：

直線的斜率即為小車的加速度，所以加速度為：
a=$\frac{△v}{△t}$=$\frac{1.2-0.32}{0.6}$m/s²=1.46 m/s²≈1.5m/s²．
（4）A、如果將將紙條上端中心連起來，得到的直線是紙帶的v-t圖象，該圖象斜率表示加速度，
所以乙物體的加速度比甲大，故A正確；
B、相等的時(shí)間間隔內(nèi)位移增大，所以兩物體均做加速直線運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；
C、根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，
所以打第三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)，甲物體的速度比乙小，故C錯(cuò)誤；
D、根據(jù)圖象在縱軸上的截距不為零，所以打第一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)，物體的速度不可能為零，故D錯(cuò)誤；
故選：A．
（1）交流，220；
（2）0.1，0.60；
（3）如上圖所示； 1.5；    
（4）A．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用、圖象等實(shí)驗(yàn)操作，同時(shí)考查了“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”中的數(shù)據(jù)處理基本知識(shí)，對于這些基本知識(shí)要在平時(shí)加強(qiáng)訓(xùn)練，提高基本知識(shí)的應(yīng)用能力；要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問題的能力，在平時(shí)練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的理解與應(yīng)用．