Question

13．在“測定勻變速直線運動加速度”的實驗中：
（1）除打點計時器（含紙帶．復寫紙）．小車．一端附有滑輪的長木板．細繩．鉤碼．導線及開關(guān)外，在下面的儀器和器材中，必須使用的有AC （填選項代號）
A．學生電源      B．電壓可調(diào)的直流電源
C．刻度尺        D．秒表        E．天平
（2）實驗過程中，下列做法正確的是AD
A．先接通電源，再使紙帶運動          B．先使紙帶運動，再接通電源
C．將接好紙帶的小車停在靠近滑輪處    D．將接好紙帶的小車停在靠近打點計時器處
（3）在“研究勻變速直線運動”的實驗中，打點計時器使用的交流電源的頻率為50Hz，記錄小車運動的紙帶如下圖所示，在紙帶上選擇6個計數(shù)點A、B、C、D、E、F，相鄰兩計數(shù)點之間還有四個點未畫出，各點到A點的距離依次是2.0cm、5.0cm、9.0cm、14.0cm、20.0cm．根據(jù)學過的知識可以求出小車在B點的速度為v_B=0.25m/s，C、E間的平均速度為0.45m/s，小車的加速度a=1.0m/s²（計算結(jié)果保留二位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 結(jié)合實驗過程取記憶實驗所需的器材，特別是刻度尺是用來測量計數(shù)點之間的距離，可以解出平均速度或瞬時速度以及加速度；而實驗具體操作步驟的先后順序要在做實驗時注意體會；
紙帶實驗中，若紙帶勻變速直線運動，根據(jù)中間時刻速度等于一段過程中的平均速度可求出某點的瞬時速度，根據(jù)運動學公式△x=at²求得加速度．

解答 解：（1）AB、實驗使用的電源必須是交流電源，故A正確，B錯誤；
C、刻度尺要用來測量紙帶的點之間的距離，所以必須要有刻度尺，故C正確；
D、打點計時器本身就是計時的儀器，所以不需要秒表，故D錯誤；
E、在處理紙帶求解速度與加速度的過程中，物體的質(zhì)量不需要知道，所以不用天平測物體的質(zhì)量，故E錯誤．
故選：AC
（2）AB、開始記錄時，應(yīng)先給打點計時器通電打點，然后釋放紙帶讓紙帶（隨物體）開始運動，如果先放開紙帶開始運動，再接通打點計時時器的電源，由于重物運動較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會對實驗產(chǎn)生較大的誤差；同時先打點再釋放紙帶，可以使打點穩(wěn)定，提高紙帶利用率，可以使紙帶上打滿點，故B錯誤，A正確．
CD、在實驗時要將接好紙帶的小車停在靠近打點計時器處，這樣可以在紙帶上打出較多的點，所以C錯誤，D正確
（3）相鄰兩計數(shù)點之間還有四個點未畫出，則兩個計數(shù)點之間的時間間隔T=0.1s，
根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，
得：v_B=$\frac{{x}_{AC}}{2T}$=$\frac{0.05}{0.2}$=0.25m/s；
CE間的平均速度為$\overline{v}$_CE=$\frac{{x}_{CE}}{2T}$=$\frac{0.14-0.05}{0.2}$=0.45m/s
根據(jù)運動學公式得：△x=at²，
a=$\frac{{x}_{CE}-{x}_{AC}}{4{T}^{2}}$=$\frac{0.14-0.05-0.05}{4×0．{1}^{2}}$=1.0m/s²；
故答案為：（1）AC；（2）AD；（3）0.25，0.45，1.0．

點評 對于一些實驗操作細節(jié)，要通過親自動手實驗，才能體會具體操作細節(jié)的含義，并且在做實驗時體會得到的結(jié)果記憶深刻；
提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實驗問題的能力，知道中間時刻速度等于一段過程中的平均速度，能根據(jù)運動學公式△x=at²求得加速度．