Question

18．如圖所示是某同學(xué)在勻變速直線運(yùn)動實(shí)驗(yàn)中獲得的一條紙帶，小明與他的同學(xué)在做“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)時，由于他的同伴不太明確該實(shí)驗(yàn)的目的及原理，他從實(shí)驗(yàn)室里借取了如下器材：

（1）上面圖片中哪些器材是多余的（多選）天平、利表．（請回答儀器名稱）
（2）在該實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是BC．
A．打點(diǎn)計(jì)時器應(yīng)固定在長木板上，且靠近滑輪一端
B．開始實(shí)驗(yàn)時小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時器一端
C．應(yīng)先接通電源，待打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放小車
D．牽引小車的鉤碼個數(shù)越多越好
（3）小明與他的同伴利用打點(diǎn)計(jì)時器（頻率為50Hz）得到一條紙帶如圖所示，從比較清晰的點(diǎn)起，每五個打印點(diǎn)取一個點(diǎn)作為計(jì)數(shù)點(diǎn)，分別標(biāo)明A、B、C、D_…，并在紙帶上放置一毫米刻度尺，則：AC兩點(diǎn)間的距離是7.20cm，打B點(diǎn)時小車對應(yīng) 的速度為0.36m/s（保留2位有效數(shù)字），O點(diǎn)至C點(diǎn)運(yùn)動過程中對應(yīng)的加速度大小為0.90m/s²（保留2位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理確定不需要的測量器材．注意打點(diǎn)計(jì)時器使用交流電源，打點(diǎn)計(jì)時器是一種計(jì)時儀器；
在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)聯(lián)系實(shí)際做實(shí)驗(yàn)的過程，結(jié)合注意事項(xiàng)：使小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時器處，接通電源，放開小車，讓小車運(yùn)動，斷開電源由此可正確解答；
根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出計(jì)數(shù)點(diǎn)2的瞬時速度，根據(jù)連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量求出加速度．

解答 解：（1）在本實(shí)驗(yàn)中不需要測量小車或砝碼的質(zhì)量因此不需要天平，同時打點(diǎn)計(jì)時器記錄了小車運(yùn)動時間，因此不需要秒表，
故不需要的器材有：天平與秒表；
（2）A、打點(diǎn)計(jì)時器應(yīng)固定在長木板上，在固定滑輪的另一端，故A錯誤；
B、為了在紙帶打更多的點(diǎn)，開始實(shí)驗(yàn)時小車應(yīng)放在靠近打點(diǎn)計(jì)時器一端，故B正確；
C、打點(diǎn)計(jì)時器在使用時，為了使打點(diǎn)穩(wěn)定，同時為了提高紙帶的利用率，使盡量多的點(diǎn)打在紙帶上，要應(yīng)先接通電源，再放開紙帶，故C正確；
D、鉤碼個數(shù)應(yīng)適當(dāng)，鉤碼個數(shù)少，打的點(diǎn)很密；鉤碼個數(shù)多，打的點(diǎn)少，都會帶來實(shí)驗(yàn)誤差，故D錯誤．
（3）由紙帶數(shù)據(jù)可知，AC兩點(diǎn)間的距離是7.20cm；
電磁打點(diǎn)計(jì)時器是使用交流電源的計(jì)時儀器，當(dāng)電源的頻率為50Hz時，它每隔0.02s打一次點(diǎn)．
從比較清晰的點(diǎn)起，每五個打印點(diǎn)取一個作為計(jì)數(shù)點(diǎn)，故每兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)的時間間隔T=0.1s．
物體做勻變速直線運(yùn)動，則時間中點(diǎn)的瞬時速度大小等于該過程中的平均速度大小，
因此小車在打點(diǎn)B時的速度：v_B=$\frac{{x}_{AC}}{2T}$=$\frac{0.072}{0.2}$m/s=0.36m/s；
根據(jù)△x=aT²，由逐差法得：
a=$\frac{{x}_{BC}-{x}_{AB}}{{T}^{2}}$=$\frac{0.0405-0.0315}{0．{1}^{2}}$=0.90m/s²．
故答案為：（1）天平，秒表；（2）BC；（3）7.20，0.36，0.90．

點(diǎn)評 本題借助實(shí)驗(yàn)考查了勻變速直線的規(guī)律以及推論的應(yīng)用，在平時練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識的理解與應(yīng)用，提高解決問題能力．