Question

12．（1）在做“探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，下列基本步驟中，正確的排列順序?yàn)镃BDEA．
A．松開(kāi)紙帶讓物體帶著紙帶運(yùn)動(dòng)
B．安放紙帶
C．把電火花計(jì)時(shí)器固定在桌子上
D．接通220V交流電源
E．按下脈沖輸出開(kāi)關(guān)，進(jìn)行打點(diǎn)
（2）某同學(xué)在做“探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖1，在紙帶上依次選出7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，分別標(biāo)以O(shè)、A、B、C、D、E和F，每相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率是50Hz．

①如果測(cè)得C、D兩點(diǎn)間距S₄=2.70cm，D、E兩點(diǎn)間距S₅=2.90cm，若DE之間的時(shí)間記為T(mén)則據(jù)此數(shù)據(jù)計(jì)算在打D點(diǎn)時(shí)小車(chē)的速度公式為$\frac{{{s}_{4}+s}_{5}}{2T}$，小車(chē)的速度值v_D=0.280m/s．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
②該同學(xué)分別算出其它速度：v_A=0.220m/s，v_B=0.241m/s，v_c=0.258m/s，v_E=0.300m/s，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格填入框中，請(qǐng)?jiān)趫D2中坐標(biāo)系中作出小車(chē)運(yùn)動(dòng)的v-t圖象，設(shè)O點(diǎn)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)．

時(shí)間t（s）	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5
速度v（m/s）	0.220	0.241	0.258	0.280	0.300

③本實(shí)驗(yàn)由上述圖象求得小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a=0.20 m/s²（結(jié)果保留兩位小數(shù)）
（3）如圖3所示是另一同學(xué)做該實(shí)驗(yàn)時(shí)某一次打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條記錄小車(chē)運(yùn)動(dòng)的紙帶，取計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E、F、G．紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T(mén)=0.10s，用刻度尺測(cè)量出各相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離分別為S₁=1.50cm，S₂=3.88cm，S₃=6.26cm，S₄=8.67cm，S₅=11.08cm，S₆=13.49cm，則本次實(shí)驗(yàn)中用逐差法求小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度的表達(dá)式為a=$\frac{{S}_{4}+{{S}_{5}+S}_{6}{-S}_{3}{-S}_{2}{-S}_{1}}{{9T}^{2}}$（請(qǐng)用時(shí)間間隔T和六段位移S₁、S₂、S₃、S₄、S₅、S₆表示），代入數(shù)據(jù)可求出加速度大小a=2.43m/s²．（結(jié)果保留兩位小數(shù)）

Answer 1

分析 在具體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，一般本著先安裝器材、再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、最后實(shí)驗(yàn)完畢整理器材的步驟進(jìn)行的，因此熟練打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的應(yīng)用步驟，即可正確解答．
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)的瞬時(shí)速度．
每?jī)蓚�(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1s，根據(jù)每個(gè)時(shí)刻的速度作出v-t圖線(xiàn)．通過(guò)速度時(shí)間圖線(xiàn)得出小車(chē)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律．
根據(jù)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大�。�

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)步驟要遵循先安裝器材后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的原則進(jìn)行，注意實(shí)驗(yàn)中為了使打點(diǎn)穩(wěn)定后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，同時(shí)為了提高紙帶的利用率，盡量將紙帶上打滿(mǎn)點(diǎn)，要先接通電源后釋放紙帶．要符合事物發(fā)展規(guī)律，故正確的操作步驟為：CBDEA．
（2）①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，得
v_D=$\frac{{{s}_{4}+s}_{5}}{2T}$，
代入數(shù)據(jù)得v_D=0.280m/s．
②根據(jù)描點(diǎn)法作出圖象，如圖所示：
③v-t圖象斜率表示加速度，a=$\frac{0.30-0.20}{0.5}$=0.20m/s²，
（4）根據(jù)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，
得：a=$\frac{{S}_{4}+{{S}_{5}+S}_{6}{-S}_{3}{-S}_{2}{-S}_{1}}{{9T}^{2}}$
代入數(shù)據(jù)可求出加速度大小a=2.43m/s²．
故答案為：（1）CBDEA．
（2）①$\frac{{{s}_{4}+s}_{5}}{2T}$，0.280
②如圖
③0.20
（3）$\frac{{S}_{4}+{{S}_{5}+S}_{6}{-S}_{3}{-S}_{2}{-S}_{1}}{{9T}^{2}}$；2.43

點(diǎn)評(píng) 要提高應(yīng)用勻變速直線(xiàn)的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的能力，在平時(shí)練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的理解與應(yīng)用．