Question

5．小明與他的同伴在做探究小車速度隨時間變化的規(guī)律的實驗時，由于他的同伴不太明確該實驗的目的及原理，他從實驗室里借取了如下器材：
（1）下列哪些器材是多余的：②⑧
①電磁打點計時器②天平③低壓交流電源④細繩⑤紙帶⑥小車⑦鉤碼⑧秒表⑨一端有滑輪的長木板
（2）為達到實驗?zāi)康�，還需要的器材是：刻度尺
（3）（雙選）在該實驗中，下列說法中正確的是BC
A．打點計時器應(yīng)固定在長木板上，且靠近滑輪一端
B．開始實驗時小車應(yīng)靠近打點計時器一端
C．應(yīng)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
（4）如圖所示，是做實驗得到的一條紙帶．打點計時器電源頻率為50Hz，A、B、C、D．E、F、G是紙帶上7個連續(xù)的點，根據(jù)紙帶，回答下列問題：
①相鄰兩個點之間的時間間隔為0.02s
②點F由于不清晰而未畫出，試根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù)，推測EF點的距離為1.30cm
③打D點時紙帶運動的速度v_D=0.50m/s
④利用已經(jīng)測出的四段長度，可得紙帶運動的加速度a=5.0m/s²

⑤如果當(dāng)時電網(wǎng)中交變電流的頻率是f=51Hz，而做實驗的同學(xué)并不知道，那么加速度的測量值與實際值相比偏小（選填：偏大、偏小或不變）

Answer 1

分析 根據(jù)實驗的原理確定所需測量的物理量，從而確定所需的器材．
根據(jù)實驗的原理以及操作中的注意事項確定正確的操作步驟．
根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出瞬時速度，根據(jù)連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量求出EF的距離以及加速度的大�。�

解答 解：（1）探究小車速度隨時間的變化規(guī)律，不需要測量質(zhì)量，所以不需要天平，由于打點計時器可以記錄時間，不需要秒表．故選：②⑧．
（2）實驗中需要用刻度尺測量點跡間的距離，從而求出瞬時速度，所以還需要刻度尺．
（3）A、打點計時器應(yīng)固定在長木板上，且遠離滑輪的一端，故A錯誤．
B、開始實驗時小車應(yīng)靠近打點計時器一端，故B正確．
C、實驗時應(yīng)先接通電源，再釋放小車，故C正確．
D、牽引小車的鉤碼個數(shù)不需要太多，故D錯誤．
故選：BC．
（4）①因為交流電的頻率為50Hz，則相鄰兩個點的時間間隔為0.02s；
②根據(jù)連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量，為：△x=0.20cm，所以有：EF=1.30cm．
③打D點時紙帶運動的速度為：v_D=$\frac{{x}_{CE}}{2T}=\frac{（0.09+1.10）×1{0}^{-2}}{0.04}$m/s=0.50m/s，
④根據(jù)△x=aT²得加速度為：a=$\frac{△x}{{T}^{2}}=\frac{0.20×1{0}^{-2}}{0.0{2}^{2}}=5.0m/{s}^{2}$．
⑤如果當(dāng)時電網(wǎng)中交變電流的頻率是f=51Hz，則周期的測量值偏大，根據(jù)$a=\frac{△x}{{T}^{2}}$知，加速度的測量值偏�。�
故答案為：（1）②⑧；（2）刻度尺；（3）BC；（4）①0.02；②1.30；③0.50；④5.0；⑤偏小

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握紙帶的處理方法，會根據(jù)紙帶求解瞬時速度和加速度，主要是勻變速直線運動推論的運用．