Question

7．（1）在“測定勻變速直線運動的加速度”的實驗中，某同學的操作步驟如下，其中錯誤的步驟有AD．
A．拉住紙帶，將小車移到靠近打點計時器處先放開小車，再接通電源
B．將打點計時器固定在平板上，并接好電源
C．把一條細繩拴在小車上，細繩跨過定滑輪，下面吊著適當重的鉤碼
D．取下紙帶
E．將紙帶固定在小車尾部，并穿過打點計時器的限位孔
F．換上新紙帶重復實驗三次
（2）若該同學將以上步驟完善以后，請你將操作步驟按合理順序填寫在橫線上BECADF．
（3）如圖所示，某同學在做“研究勻變速直線運動”的實驗中，由打點計時器得到表示小車運動過程的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T=0.1s，其中x₁=7.05cm，x₂=7.68cm，x₃=8.33cm，x₄=8.95cm，x₅=9.61cm，x₆=10.26cm，則打A點時小車的瞬時速度大小是0.86m/s，計算小車運動的加速度的表達式為a=$\frac{{s}_{4}+{s}_{5}+{s}_{6}-{s}_{1}-{s}_{2}-{s}_{3}}{9{T}^{2}}$，加速度大小是0.64m/s²．（計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項．
安排實驗步驟要本著先安裝器材，然后進行實驗的思路進行，一般每完成一次實驗，都要進行重復實驗．
紙帶實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度和加速度．

解答 解：（1）其中錯誤的是：A．實驗時，不能先放開小車，再接通打點計時器電源，由于小車運動較快，可能會使打出來的點很少，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，所以應該先接通電源，再釋放小車．
D．應該先斷開電源，使打點計時器停止工作，再取下紙帶．
（2）安排實驗步驟要本著先安裝器材，然后進行實驗的思路進行，一般每完成一次實驗，都要進行重復實驗，實驗步驟要符合邏輯，不能顛三倒四．故順序為BECADF．
（3）利用勻變速直線運動的推論得：
v_A=$\frac{{x}_{3}+{x}_{4}}{2t}$=$\frac{0.0833+0.0895}{2×0.1}$=0.86m/s．
由于相鄰的計數(shù)點間的位移之差不等，故采用逐差法求解加速度．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：
s₄-s₁=3a₁T² 
s₅-s₂=3a₂T² 
 s₆-s₃=3a₃T² 
為了更加準確的求解加速度，我們對三個加速度取平均值，得：
a=$\frac{1}{3}$（a₁+a₂+a₃）
小車運動的加速度計算表達式為：
a=$\frac{{s}_{4}+{s}_{5}+{s}_{6}-{s}_{1}-{s}_{2}-{s}_{3}}{9{T}^{2}}$；
代入數(shù)據(jù)得：a=0.64m/s²．
故答案為：（1）AD；（2）BECADF；（3）0.86，$\frac{{s}_{4}+{s}_{5}+{s}_{6}-{s}_{1}-{s}_{2}-{s}_{3}}{9{T}^{2}}$，0.64．

點評 教科書本上的實驗，我們要從實驗原理、實驗儀器、實驗步驟、實驗數(shù)據(jù)處理、實驗注意事項這幾點去搞清楚，同時加強基礎知識的應用，提高解題能力．
能夠運用逐差法求解加速度，要注意單位的換算和有效數(shù)字的保留．