Question

8．（1）某同學(xué)在做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)，不需要的器材有DE．
A．小車B．一端帶滑輪的木板C．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
D．低壓直流電源E．秒表                     F．小鉤碼
G．刻度尺H．紙帶I．細(xì)繩
（2）某學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中操作有如下步驟，試按合理的順序把步驟序號(hào)填在下面的線上：DBAFEGC．
A．把穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶固定在小車后面；
B．把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在木板沒(méi)有滑輪的一端，并與電源相連接；
C．換上新紙帶，重作兩次實(shí)驗(yàn)；
D．把長(zhǎng)木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌邊；
E．先讓小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，接通電源，放開(kāi)小車；
F．把一條跨過(guò)滑輪的細(xì)繩一端拴在小車上，另一端吊一鉤碼；
G．?dāng)嚅_(kāi)電源，取下紙帶；
（3）
由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到表示小車運(yùn)動(dòng)過(guò)程的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T(mén)=0.20s，其中S₁=7.05cm，S₂=7.68cm，S₃=8.33cm，S₄=8.95cm，S₅=9.61cm，S₆=10.26cm，則A點(diǎn)的瞬時(shí)速度大小是0.37m/s（保留2位有效數(shù)字），小車運(yùn)動(dòng)的加速度計(jì)算表達(dá)式是a=$\frac{（{S}_{6}+{S}_{5}+{S}_{4}）-（{S}_{3}+{S}_{2}+{S}_{1}）}{9{T}^{2}}$（用題中所給的字母表示），加速度大小為0.16m/s²（保留2位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1、2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理確定所需測(cè)量的物理量，從而確定所需的實(shí)驗(yàn)器材．按照組裝器材、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)處理的順序排列操作步驟；
（3）紙帶實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度和加速度．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)需要打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需要低壓交流電源和紙帶，需要小車和一端帶有滑輪的木板．需要用刻度尺測(cè)量點(diǎn)跡間的距離，由于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以記錄時(shí)間，所以不需要秒表，故不需要的器材為：DE．
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)先組裝器材，順序?yàn)椋篋BAF，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，順序?yàn)椋篍GC，最后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理．
則操作步驟順序?yàn)椋篋BAFEGC．
（3）利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論得：v_A=$\frac{{S}_{1}+{S}_{2}}{2T}$=$\frac{0.0705+0.0768}{2×0.2}$≈0.37m/s．
由于相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)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(yùn)動(dòng)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(zhǔn)確的求解加速度，我們對(duì)三個(gè)加速度取平均值，得：a=$\frac{1}{3}$（a₁+a₂+a₃）
小車運(yùn)動(dòng)的加速度計(jì)算表達(dá)式為：a=$\frac{（{S}_{6}+{S}_{5}+{S}_{4}）-（{S}_{3}+{S}_{2}+{S}_{1}）}{9{T}^{2}}$
代入數(shù)據(jù)得a=0.16m/s²．
故答案為：（1）DE；（2）DBAFEGC；（3）0.37，$\frac{（{S}_{6}+{S}_{5}+{S}_{4}）-（{S}_{3}+{S}_{2}+{S}_{1}）}{9{T}^{2}}$；0.16．

點(diǎn)評(píng) 本題比較簡(jiǎn)單，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．
能夠運(yùn)用逐差法求解加速度．