Question

19．在做“研究勻變速直線運動”的實驗中：

（1）實驗室提供了以下器材：打點計時器、一端附有滑輪的長木板、小車、紙帶、細繩、鉤碼、刻度尺、導(dǎo)線、交流電源、復(fù)寫紙、彈簧測力計．其中在本實驗中不需要的器材是彈簧測力計．
（2）根據(jù)打點計時器打出的紙帶，我們可以直接得到的物理量是C
A．瞬時速度    B．加速度    C．時間間隔    D．平均速度
（3）如圖1所示是某同學(xué)由打點計時器得到的表示小車運動過程的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計數(shù)點間還有四個點沒有畫出，打點計時器打點的時間間隔T=0.02s，其中x₁=7.05cm、x₂=7.68cm、x₃=8.33cm、x₄=8.95cm、x₅=9.61cm、x₆=10.26cm．
下表列出了打點計時器打下B、C、F時小車的瞬時速度，請在表中填入打點計時器打下D、E兩點時小車的瞬時速度

位置	B	C	D	E	F
速度/（m•s-1）	0.737	0.801	0.864	0.928	0.994

（4）以A點為計時起點，在坐標圖2中畫出小車的速度-時間關(guān)系線．
（5）根據(jù)你畫出的小車的速度-時間關(guān)系圖線計算出小車的加速度a=0.64m/s²．

Answer 1

分析 （1）解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項；
（2）在勻變速直線運動中，時間中點的速度等于該過程中的平均速度，由此可求出D點速度大�。�
（3）利用描點法可畫出速度-時間圖象；
（4）圖象的斜率大小表示加速度大小，由此可以求出小車的加速度大�。�

解答 解：（1）本實驗中不需要測量力的大小，因此不需要的器材是彈簧測力計；
（2）打點計時器每隔0.02s打一個點，根據(jù)打點計時器打出的紙帶，我們可以直接得到的物理量是時間間隔，而其它是要通過計算得到的，故ABD錯誤，C正確；
（3）根據(jù)勻變速直線運動中間時刻的瞬時速度等于這段時間內(nèi)的平均速度知：
v_D=$\frac{{{x_3}+{x_4}}}{2×5T}$=$\frac{0.0833+0.0895}{2×0.1}$=0.864 m/s，
v_E=$\frac{{{x_4}+{x_5}}}{2×5T}$=$\frac{0.0895+0.0961}{2×0.1}$=0.928 m/s；
（4）小車的速度-時間關(guān)系圖線如圖所示：
；
（5）在v-t圖象中，圖線的斜率表示加速度的大小，則：a=$\frac{△v}{△t}$=0.64m/s²；
因此加速度的范圍，a=（0.64±0.01）m/s²；
故答案為：
（1）用打點計時器研究勻變速直線運動，不用彈簧測力計；（2）C；（3）0.864，0.928；（4）如圖所示；（5）0.64±0.01．

點評 對于實驗器材的選取一是根據(jù)實驗?zāi)康倪M行，二是要進行動手實驗，體會每種器材的作用；
考查了有關(guān)紙帶處理的基本知識，平時要加強基礎(chǔ)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．