Question

【題目】用圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律．

主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：

a．安裝好實(shí)驗(yàn)器材，接通電源后，讓拖著紙帶的小車沿長(zhǎng)木板運(yùn)動(dòng)，重復(fù)幾次．

b．選出一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，找一個(gè)合適的點(diǎn)當(dāng)作計(jì)時(shí)起點(diǎn)O(t＝0)，然后每隔相同的時(shí)間間隔T選取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，如圖2中A、B、C、D、E、F……所示．

c．通過(guò)測(cè)量、計(jì)算可以得到在打A、B、C、D、E……點(diǎn)時(shí)小車的速度，分別記作v1、v2、v3、v4、v5……

d．以速度v為縱軸、時(shí)間t為橫軸建立直角坐標(biāo)系，在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，如圖所示．

結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)步驟，請(qǐng)你完成下列任務(wù)：

(1)在下列儀器和器材中，還需要使用的有________和________(填選項(xiàng)前的字母)．

A．電壓合適的50 Hz交流電源

B．電壓可調(diào)的直流電源

C．刻度尺

D．秒表

E．天平(含砝碼)

(2)在圖中已標(biāo)出計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、D、E對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，請(qǐng)?jiān)谠搱D中標(biāo)出計(jì)數(shù)點(diǎn)C對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，并畫(huà)出v－t圖像 _______________．

(3)觀察v－t圖像，可以判斷小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，其依據(jù)是________．v－t圖像斜率的物理意義是__________________．

(4)描繪v－t圖像前，還不知道小車是否做勻變速直線運(yùn)動(dòng)．用平均速度表示各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度，從理論上計(jì)，對(duì)Δt的要求是________(選填“越小越好”或“與大小無(wú)關(guān)”)；從實(shí)驗(yàn)的角度看，選取的Δx大小與速度測(cè)量的誤差________(選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”)．

(5)早在16世紀(jì)末，伽利略就猜想落體運(yùn)動(dòng)的速度應(yīng)該是均勻變化的．當(dāng)時(shí)只能靠滴水計(jì)時(shí)，為此他設(shè)計(jì)了如圖所示的“斜面實(shí)驗(yàn)”，反復(fù)做了上百次，驗(yàn)證了他的猜想．請(qǐng)你結(jié)合勻變速直線運(yùn)動(dòng)的知識(shí)，分析說(shuō)明如何利用伽利略“斜面實(shí)驗(yàn)”檢驗(yàn)小球的速度是隨時(shí)間均勻變化的 __________________________________________________________ ．

Answer 1

【答案】A； C； 小車的速度隨時(shí)間均勻變化； 加速度； 越小越好； 有關(guān)； 見(jiàn)解析；

【解析】

（1）在下列儀器和器材中，還需要使用的有電壓合適的50 Hz交流電源，供打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用；還需要刻度尺，來(lái)測(cè)量各點(diǎn)的位移大小，從而算出各自速度大小；故選A、C；
（2）根據(jù)標(biāo)出計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、D、E對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)位置，及C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)間，從而確定C點(diǎn)的位置，再將各點(diǎn)平滑連接，如圖所示：

（3）由v-t圖象，是過(guò)原點(diǎn)的一條直線，可知，速度隨著時(shí)間是均勻變化的，說(shuō)明小車是做勻變速直線運(yùn)動(dòng)；圖象的斜率，表示小車的加速度；
（4）當(dāng)不知道小車是否做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，若用平均速度 表示各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度，從理論上講，對(duì)△t的要求是越小越好，即，才使得平均速度接近瞬時(shí)速度；從實(shí)驗(yàn)的角度看，對(duì)于選取的△x大小與速度測(cè)量的誤差有關(guān)；
（5）“斜面實(shí)驗(yàn)”小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，若小球的初速度為零，依據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)速度公式，則速度與時(shí)間成正比，那么位移與時(shí)間的平方成正比，因此只需要測(cè)量小球在不同位移內(nèi)對(duì)應(yīng)的時(shí)間，從而可檢驗(yàn)小球的速度是否隨著時(shí)間均勻變化。