Question

17．在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，
（1）下列給出的器材中，已有部分選好了，請(qǐng)選出剩余所需要的器材
A、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器    B、天平      C、低壓交流電源      D、低壓直流電源
E、細(xì)繩和紙帶   F、鉤碼和小車     G、秒表   H、一端有滑輪的長(zhǎng)木板  I、刻度尺
選出的器材有AEFH，還需要C、I．
（2）某同學(xué)按照以下步驟進(jìn)行操作：
A、換上紙帶重復(fù)做三次，選擇一條較為理想的紙帶；
B、將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上沒有滑輪的一端，接上低壓交流電源；
C、把小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的地方，先放開小車，再接通電源；
D、斷開電源，取下紙帶；
E、把一條細(xì)繩拴在小車前端，繩跨過滑輪掛上砝碼；把紙帶固定在小車后端并讓紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器；
以上步驟有錯(cuò)誤的是C應(yīng)更正為先接通電源，再釋放小車；步驟合理的順序是：BECDA（填步驟前的字母）．
（3）在“測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度”的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz，如圖1所示是記錄小車做勻變速運(yùn)動(dòng)情況的紙帶的一部分．在紙帶上選定標(biāo)有A-F的六個(gè)記數(shù)點(diǎn)，相鄰兩個(gè)記數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)（圖上沒有畫出）．紙帶旁邊有一根最小刻度為毫米的刻度尺測(cè)量記數(shù)點(diǎn)間的距離，刻度尺的零刻度線跟“A”記數(shù)點(diǎn)對(duì)齊
a、由圖可讀出記數(shù)點(diǎn)“B”與“C”之間的距離為1.85cm
打下記數(shù)點(diǎn)“D”時(shí)小車運(yùn)動(dòng)的速度為0.25m/s．
（速度保留兩位有效數(shù)字）
b、以打B點(diǎn)時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，建立v-t坐標(biāo)系如圖2所示，
請(qǐng)?jiān)趫D中作出小車運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間關(guān)系圖象（自己確定合理的標(biāo)度）；已知（v_B=0.15m/s，v_C=0.21m/s，v_E=0.33m/s）
c、根據(jù)圖線可得小車運(yùn)動(dòng)的加速度a=0.5 m/s²．

Answer 1

分析 （1）明確實(shí)驗(yàn)步驟和所要測(cè)量的物理量，即可知道實(shí)驗(yàn)所需要的實(shí)驗(yàn)器材．
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源，再釋放小車，根據(jù)組裝器材、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)處理的順序排列操作步驟．
（3）根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出D點(diǎn)的速度．
作出v-t圖線，結(jié)合圖線的斜率求出小車運(yùn)動(dòng)的加速度．

解答 解：（1）在本實(shí)驗(yàn)中，不需要測(cè)量小車或砝碼的質(zhì)量，因此不需要天平，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是交流電源，因此不需要直流電源，同時(shí)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了小車運(yùn)動(dòng)時(shí)間，因此不需要秒表．測(cè)量點(diǎn)跡間的距離需要刻度尺，所以還需要的器材是：C、I．
（2）以上步驟有錯(cuò)誤的是C，應(yīng)先接通電源，再釋放小車．
根據(jù)組裝器材、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)處理的順序知，操作步驟順序?yàn)椋築ECDA．
（3）相鄰兩個(gè)記數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)（圖上沒有畫出），相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.1s，利用毫米刻度尺測(cè)出B、C兩點(diǎn)間距S=18.5mm=1.85cm
某時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于一段時(shí)間內(nèi)的平均速度，
打下記數(shù)點(diǎn)“D”時(shí)小車運(yùn)動(dòng)的速度為
v_D=$\frac{{x}_{CE}}{2T}$=$\frac{0.081-0.031}{0.2}$=0.25m/s．
速度時(shí)間圖線如圖所示，

圖線的斜率表示加速度，
則a=$\frac{0.30-0.11}{0.4}$m/s²≈0.5m/s²．
故答案為：（1）C  I；
（2）C，先接通電源，再釋放小車，BECDA；
（3）a、1.85；b、0.25；c、0.5．如上圖所示．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了有關(guān)紙帶處理的基本知識(shí)，平時(shí)要加強(qiáng)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的實(shí)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．