Question

10．小明同學(xué)利用圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究“物塊速度隨時(shí)間變化的關(guān)系”．物塊放在木板上，細(xì)繩的一端與物塊相連，另一端跨過滑輪掛上鉤碼．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在木板右端，所用電源頻率為50Hz．紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連接在物塊上．實(shí)驗(yàn)中，物塊在鉤碼的作用下拖著紙帶運(yùn)動(dòng)．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶如圖（b）所示．
如圖所示，小車拖動(dòng)紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條紙帶，A、B、C、D、E為我們?cè)诩垘�上所選的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有4個(gè)點(diǎn)沒有畫出來：

（1）在本實(shí)驗(yàn)中，下列操作正確的是BC
A．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是低壓直流電源
B．打點(diǎn)前，物塊應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，要先接通電源，再釋放物塊
C．打出的紙帶，要舍去紙帶上密集的點(diǎn)，然后再選取計(jì)數(shù)點(diǎn)
D．鉤碼的總質(zhì)量要遠(yuǎn)小于物塊的質(zhì)量
（2）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下B點(diǎn)時(shí)瞬時(shí)速度v_B=0.26m/s；v_C=0.30m/s；v_D=0.34m/s
（3）v_A=0.22m/s；v_E=0.38m/s
（4）小車加速度a=0.40m/s²．

Answer 1

分析 了解打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作原理，電源頻率是50Hz，相鄰計(jì)時(shí)點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s．能夠熟練使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器便能正確解答該題；
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中中間時(shí)刻的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上A點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小，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�。�

解答 解：（1）A、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是6V以下的交流電源，故A錯(cuò)誤；
B、為了提高紙帶的利用率，在釋放小車前，小車要靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，這樣可以盡量在紙帶上多打點(diǎn)，為了提高紙帶的利用率，同時(shí)為了使打點(diǎn)更穩(wěn)定，減小誤差，要先接通電源，待計(jì)時(shí)器開始打點(diǎn)再釋放小車，故B正確；
C、紙帶上密集點(diǎn)測量時(shí)誤差較大，故要舍去，故C正確；
D、探究“物塊速度隨時(shí)間變化的關(guān)系”，因此鉤碼的總質(zhì)量與物塊的質(zhì)量沒有要求，故D錯(cuò)誤；
故選：BC；
（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中中間時(shí)刻的速度等于該過程中的平均速度，所以：
${v_B}=\frac{AC}{2T}=\frac{0.052m}{0.2s}=0.26m/s$，
${v_C}=\frac{BD}{2T}=\frac{0.084m-0.024m}{0.2s}=0.30m/s$，
${v_D}=\frac{CE}{2T}=\frac{0.120m-0.052m}{0.2s}=0.34m/s$；
（3）（4）速度每間隔0.1s增加0.04m/s，根據(jù)加速度的定義，a=$\frac{△v}{△t}=\frac{0.04m/s}{0.1s}=0.40m/{s}^{2}$，
對(duì)AB過程，根據(jù)速度時(shí)間關(guān)系公式，有：v_B=v_A+aT，解得：v_A=v_B-aT=0.26-0.4×0.1=0.22m/s；
對(duì)DE過程，根據(jù)速度時(shí)間關(guān)系公式，有：v_E=v_D+aT=0.34+0.4×0.1=0.38m/s；
故答案為：（1）BC；（2）0.26m/s，0.30m/s，0.34m/s；（3）0.22m/s，0.38m/s；（4）0.40．

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于基本實(shí)驗(yàn)儀器不光要了解其工作原理，還要從實(shí)踐上去了解它，自己動(dòng)手去實(shí)際操作，達(dá)到熟練使用的程度；
本題關(guān)鍵明確實(shí)驗(yàn)操作的步驟，知道用紙帶求解速度和加速度的方法，基礎(chǔ)題．