Question

1．（1）在探究小車速度隨時間變化的規(guī)律的實驗中，小張同學(xué)先對打點(diǎn)計時器的使用進(jìn)行了練習(xí)：
小張利用同一個打點(diǎn)計時器在固定頻率下，測量手拉動紙帶甲、乙、丙、丁的運(yùn)動速度，每次手都是自右向左運(yùn)動，四段紙帶的長度都相同（如圖1）．則下列敘述哪些是正確？AD
A．紙帶甲打點(diǎn)均勻，表示手的運(yùn)動是勻速的，加速度是零．
B．紙帶乙顯示的平均速度與紙帶甲相同
C．紙帶丙表示的手的運(yùn)動是先快后慢
D．紙帶丁表示的手的運(yùn)動是先快后慢
（2）小張與小王同學(xué)合作完成了“探究小車在鉤碼牽引下的運(yùn)動”的實驗，圖2為實驗中得到的一條較為理想的紙帶，舍去前面比較密集的點(diǎn)，從0點(diǎn)開始每5個點(diǎn)取一個計數(shù)點(diǎn)：0、1、2、3、4、5、6，測量得相鄰兩計數(shù)點(diǎn)之間的距離S₁=1.31cm，S₂=1.80cm，S₃=2.31cm，S₄=2.82cm，S₅=3.29cm，S₆=3.81cm，實驗中所用交流電源的頻率為50Hz，相鄰兩計數(shù)點(diǎn)所用時間用T表示，則

①打相鄰兩個計數(shù)點(diǎn)的時間是0.1s；
②第5點(diǎn)的瞬時速度v₅=0.36m/s（保留2位有效數(shù)字）
③用逐差法求小車加速度的表達(dá)式為：a=$\frac{{s}_{4}+{s}_{5}+{s}_{6}-{s}_{1}-{s}_{2}-{s}_{3}}{9{T}^{2}}$，代入數(shù)據(jù)后，得加速度大小為0.50m/s²（保留2位有效數(shù)字）
（3）小張和小王在上述實驗中用到的實驗器材為①③⑤⑥⑧⑨（填編號）
①電磁打點(diǎn)計時器   ②天平   ③低壓交流電源  ④低壓直流電源   ⑤細(xì)繩和紙帶   ⑥鉤碼和小車   ⑦秒表   ⑧一端有滑輪的長木板   ⑨刻度尺
（4）在小張和小王的上述實驗中，下列說法中正確的是AC
A．通過調(diào)節(jié)，應(yīng)使小車、，紙帶、，細(xì)繩和定滑輪上邊緣在一條直線上
B．用圖象法研究小車速度隨時間變化規(guī)律時，坐標(biāo)軸單位長度越小越好
C．開始前要先接通電源后松紙帶，打完點(diǎn)要先斷開電源后取紙帶．
D．牽引小車的鉤碼的質(zhì)量越大越好．

Answer 1

分析 相鄰的計時點(diǎn)的時間間隔相等，根據(jù)計時點(diǎn)的距離的變化判斷紙帶的運(yùn)動情況．
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中時間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上5點(diǎn)時小車的瞬時速度大小，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小．
本題比較簡單，根據(jù)實驗?zāi)康拿鞔_實驗步驟和所要測量的物理量，即可知道實驗所需要的實驗器材；
正確解答本題需要掌握：打點(diǎn)計時器的使用以及簡單構(gòu)造等，明確《探究小車速度隨時間變化的規(guī)律》實驗中一些簡單操作細(xì)節(jié)等．

解答 解：（1）A、紙帶甲中相鄰的計時點(diǎn)的距離相等．所以表示車子的運(yùn)動是勻速的，加速度是零，故A正確．
B、四段紙帶的長度都相同．其中紙帶乙花費(fèi)的時間最少，所以紙帶乙顯示的平均速度最大，故B錯誤．
C、紙帶丙相鄰的計時點(diǎn)的距離增大，所以表示的小車的運(yùn)動速度增大，故C錯誤．
D、紙帶丁相鄰的計時點(diǎn)的距離減小，所以表示的小車的運(yùn)動速度減小，故D正確．
（2）由于每5個點(diǎn)取一個計數(shù)點(diǎn)，所以相鄰的計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔T=0.1s，
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中時間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，
得：v₅=$\frac{0.0329+0.0381}{2×0.1}$=0.355m/s≈0.36m/s；
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的推論公式△s=aT²可以求出加速度的大小，
a=$\frac{{s}_{4}+{s}_{5}+{s}_{6}-{s}_{1}-{s}_{2}-{s}_{3}}{9{T}^{2}}$
=$\frac{0.0282+0.0329+0.0381-0.0131-0.0180-0.0231}{9×0．{1}^{2}}$=0.50m/s²；
（3）在本實驗中不需要測量小車或砝碼的質(zhì)量因此不需要天平，電磁打點(diǎn)計時器使用的是低壓交流電源，因此低壓直流電源本實驗中不需要，同時打點(diǎn)計時器記錄了小車運(yùn)動時間，因此不需要秒表；
所以實驗中用到的實驗器材為①③⑤⑥⑧⑨；
（4）A、通過調(diào)節(jié)，使小車、紙帶、拉線和定滑輪的邊緣在一條直線上，故A正確．
B、坐標(biāo)軸單位長度適中為最好，故B錯誤．
C、實驗中為了在紙帶上打出更多的點(diǎn)，為了打點(diǎn)的穩(wěn)定，具體操作中要求先啟動打點(diǎn)計時器，然后釋放小車，打完點(diǎn)要先斷開電源后取紙帶，故C正確．
D、鉤碼的質(zhì)量適中最好，故D錯誤；
故答案為：（1）AD；（2）0.1，0.36，$\frac{{s}_{4}+{s}_{5}+{s}_{6}-{s}_{1}-{s}_{2}-{s}_{3}}{9{T}^{2}}$，0.50；（3）①③⑤⑥⑧⑨；
（4）AC．

點(diǎn)評 本題要注意打點(diǎn)計時器的原理，知道相鄰的計時點(diǎn)的時間間隔相等；
要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實驗問題的能力，在平時練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識的理解與應(yīng)用；還考查了基本儀器的使用和基礎(chǔ)實驗的操作細(xì)節(jié)，對于基礎(chǔ)知識，平時訓(xùn)練不可忽略，要在練習(xí)中不斷加強(qiáng)．