Question

18．某實驗小組用如圖甲所示的裝置來完成“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗．實驗步驟如下：

A．將小車移至靠近打點計時器處，接通電源，再釋放小車．
B．將打點計時器固定在沒有滑輪的一端，將紙帶固定在小車尾部，并穿過打點計時器的限位孔．
C．將細繩一端栓在小車上，跨過滑輪后，在系在細繩另一端的小桶中放入合適的砝碼．
D．小車停止運動后，關(guān)閉打點計時器，取下紙帶．
E．換上新紙帶，重復(fù)操作三次，然后從各紙帶中選取一條點跡清晰的進行數(shù)據(jù)處理．
（1）合理的操作順序為BCADE．
（2）圖乙所示為本次實驗獲得的一條紙帶．圖中1、2、3、4都為計數(shù)點，相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔為0.1s．由紙帶可得，在計時器打點2時，小車運動的速度大小為0.165m/s，小車運動的加速度大小為0.5m/s²．

Answer 1

分析 1、實驗步驟要符合事物發(fā)展邏輯，要有利于操作和減小實驗誤差，在明確實驗原理的情況下奔著這個原則即可正確安排實驗步驟．
2、根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，根據(jù)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，可以求出打紙帶上2點時小車的瞬時速度大�。�

解答 解：（1）實驗步驟的安排要符合邏輯，要符合事物發(fā)展的進程，一般都是先要安裝器材，準(zhǔn)備實驗，然后進行實驗的總體思路進行，
本著先安裝器材，后進行實驗的思路，如在該實驗中，先固定長木板，安裝打點計時器，準(zhǔn)備完畢開始進行實驗，注意要先打點后釋放小車，做完一次實驗要及時關(guān)閉電源，再換上新紙帶，重復(fù)操作三次，然后從各紙帶中選取一條點跡清晰的進行數(shù)據(jù)處理，故正確的實驗步驟是：BCADE．
（2）由于每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點沒有畫出，所以相鄰的計數(shù)點間的時間間隔T=0.1s，
根據(jù)平均速度定義得：
根據(jù)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，可以求出打紙帶上2點時小車的瞬時速度大小．有：
v₂=$\frac{{x}_{13}}{2T}$=$\frac{0.033}{2×0.1}$=0.165m/s
根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，得：
a=$\frac{△x}{{T}^{2}}$=$\frac{0.005}{0．{1}^{2}}$=0.5m/s²，
故答案為：（1）BCADE；（2）0.165，0.5．

點評 正確解答實驗問題的前提是明確實驗原理，從實驗原理出發(fā)進行分析所需實驗器材、實驗步驟、所測數(shù)據(jù)等，會起到事半功倍的效果，同時要加強物理基本規(guī)律在實驗中的應(yīng)用．要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實驗問題的能力，在平時練習(xí)中要加強基礎(chǔ)知識的理解與應(yīng)用．