Question

15．在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中．
（1）在下列給出的器材中，不需要的器材有②④⑦（填編號）
①打點計時器；　　②天平； 　�、鄣蛪航涣麟娫�；　　     ④低壓直流電源；  ⑤細繩和紙帶；
⑥鉤碼和小車；　�、呙氡�；   �、嘁欢藥в谢�輪的長木板；  ⑨刻度尺；
（2）某同學做此實驗時步驟如下：
A：拉住紙帶，將小車移至靠近打點計時器處，放開紙袋，再接通電源
B：將打點計時器固定在長木板上，并接好電路
C：把一條繩拴在小車上，細繩跨過定滑輪，下面掛上適當?shù)你^碼
D：小車停止運動后，直接取下紙帶
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，重復操作三次，然后從各紙袋中選取一條清晰的進行數(shù)據(jù)處理．
在下面橫線上找出上述步驟中錯誤或遺漏的步驟并寫出正確答案：
（1）A、應先接通電源，再釋放紙帶；
（2）D、小車停止運動后，應先關閉電源，再取下紙帶．
步驟完善后請把正確的步驟順序填寫在橫線上：BECADF．
（3）如圖所示是該同學按正確步驟進行實驗后得到的紙帶，并且每隔四個計時點取一個計數(shù)點，已知每兩個相鄰計數(shù)點間的距離為s，且s₁=0.96cm，s₂=2.88cm，s₃=4.80cm，s₄=6.72cm，s₅=8.64cm，s₆=10.56cm，電磁打點計時器的電源頻率為50Hz，則該相鄰兩個計數(shù)點間所對應的時間T=0.1s，根據(jù)連續(xù)相等時間內的位移之差△S=1.92cm確定小車做勻加速直線運動，此小車運動的加速度大小a=1.92m/s²，打第4個計數(shù)點時小車的速度大小v=0.768m/s，依據(jù)本實驗推斷第6記數(shù)點和第7記數(shù)點之間的距離是12.48cm．

Answer 1

分析 根據(jù)實驗的原理確定所需測量的物理量，從而得出不需要的器材．結合原理和注意事項確定操作中錯誤的步驟和遺漏的步驟．
根據(jù)連續(xù)相等時間內的位移之差是一恒量求出加速度，以及第6、7計數(shù)點間的距離，根據(jù)某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出計數(shù)點4的瞬時速度．

解答 解：（1）實驗中不需要測量質量，所以不需要天平；打點計時器使用交流電源，所以不需要直流電源；打點計時器可以記錄時間，所以不需要秒表．
故不需要的器材為：②④⑦．
（2）錯誤的步驟：A、應先接通電源，再釋放紙帶，這樣做可以有效地使用紙帶．
遺漏的步驟：D、小車停止運動后，應先關閉電源，再取下紙帶．
根據(jù)組裝器材、進行實驗、數(shù)據(jù)處理的順序，操作步驟為：BECADF．
（3）電源頻率為50Hz，打點的時間間隔為0.02s，每隔四個計時點取一個計數(shù)點，可知相鄰兩個計數(shù)點間所對應的時間T=0.1s．連續(xù)相等時間內的位移之差△S=1.92cm，可以確定小車做勻加速直線運動．根據(jù)△S=aT²得，a=$\frac{△S}{{T}^{2}}=\frac{1.92×1{0}^{-2}}{0.01}=1.92m/{s}^{2}$．
打第4個計數(shù)點時小車的速度大小v=$\frac{{S}_{4}+{S}_{5}}{2T}=\frac{（6.72+8.64）×1{0}^{-2}}{0.2}m/s$=0.768m/s．
第6記數(shù)點和第7記數(shù)點之間的距離S₇=S₆+△S=10.56+1.92=12.48cm．
故答案為：（1）②④⑦（2）A、應先接通電源，再釋放紙帶；D、小車停止運動后，應先關閉電源，再取下紙帶．（3）0.1，1.92cm，勻加速直線，1.92，0.768，12.48．

點評 解決本題的關鍵掌握紙帶的處理方法，會通過紙帶求解瞬時速度和加速度，關鍵是勻變速直線運動推論的運用．