13.如圖是“測定勻變速直線運動加速度”實驗中得到的一條紙帶,從O點開始每5個點取一個計數(shù)點(打點計時器的電源頻率是50Hz),依照打點的先后依次編為1、2、3、4、5、6,量得s1=1.22cm,s2=2.00cm,s3=2.78cm,s4=3.62cm,s5=4.40cm,s6=5.18cm.

(1)在實驗中,除電源、電火花打點計時器(含紙帶、墨粉紙盤)、小車、平板軌道,在下面儀器和器材中,還需要使用的有BD.(填選項字母)
A.秒表          B.刻度尺           C.天平          D.鉤碼
(2)某同學操作以下實驗步驟,
①將小車移至靠近打點計時器處,先接通電,再釋放小車
②將打點計時器固定在帶有定滑輪的長木板上,并接好電路
③把一條細繩拴在小車上,細繩跨過定滑輪,下面吊著適當重的鉤碼
④先斷開電,再取下紙帶  ⑤將紙帶固定在小車尾部,并穿過打點計時器的限位孔
以上合理的步驟順序為D
A.②①⑤③④B.②③①⑤④C.②①③④⑤D.②③⑤①④
(3)紙帶上相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔為T=0.1s
(4)打點計時器打計數(shù)點3時,小車的速度大小是v=0.32m/s.(計算結果保留兩位有效數(shù)字)
(5)小車加速度大小為a=0.80m/s2.(計算結果保留兩位有效數(shù)字).

分析 (1)根據(jù)實驗的原理確定需要測量的物理量,從而確定所需的器材;
(2)實驗步驟要符合事物發(fā)展邏輯,要有利于操作和減小實驗誤差,在明確實驗原理的情況下奔著這個原則即可正確安排實驗步驟.
(3)從O點開始每5個點取一個計數(shù)點,即可判斷時間間隔;
(4)中間時刻的瞬時速度等于平均速度,利用v=$\frac{x}{t}$求得
(5)根據(jù)△x=aT2求得加速度

解答 解:(1)A、打點計時器本身就是計時的儀器,所以不需要秒表,故A錯誤;
B、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B正確;
C、在處理紙帶求解速度與加速度的過程中,物體的質量不需要知道,所以不用天平測物體的質量,故C錯誤;
D、此實驗使用鉤碼拉動小車,故D正確;
故選:BD.
(2)實驗步驟的安排要符合邏輯,要符合事物發(fā)展的進程,一般都是先要安裝器材,準備實驗,然后進行實驗的總體思路進行,
本著先安裝器材,后進行實驗的思路,如在該實驗中,先固定長木板,安裝打點計時器,然后把一條細繩拴在小車上,細繩跨過定滑輪,下面吊著適當重的鉤碼
,再把將紙帶固定在小車尾部,并穿過打點計時器的限位孔,準備完畢開始進行實驗,注意要先打點后釋放小車,做完一次實驗要及時關閉電源,故正確的實驗步驟是:②③⑤①④.
故選:D
(3)從O點開始每5個點取一個計數(shù)點,故相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T=5×0.02s=0.1s
(4)s1=1.22cm=0.0122m,s2=2.00cm=0.0200m,s3=2.78cm=0.0278m,s4=3.62cm=0.0362m,s5=4.40cm=0.0440m,s6=5.18cm=0.0518m.
3點的瞬時速度為v=$\frac{{s}_{3}+{s}_{4}}{2T}=\frac{0.0278+0.0362}{0.2}m/s=0.32m/s$
(5)根據(jù)△x=aT2可得加速度為a=$\frac{{s}_{4}+{s}_{5}+{s}_{6}-{s}_{1}-{s}_{2}-{s}_{3}}{9{T}^{2}}$=$\frac{0.0362+0.0440+0.0518-0.0122-0.0200-0.0278}{9×0.{1}^{2}}$m/s2=0.80m/s2
故答案為:(1)BD  (2)D   (3)0.10     (4)0.32   (5)0.80

點評 正確解答實驗問題的前提是明確實驗原理,從實驗原理出發(fā)進行分析所需實驗器材、實驗步驟、所測數(shù)據(jù)等,會起到事半功倍的效果,同時要加強物理基本規(guī)律在實驗中的應用

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A.通過同時改變小車的質量m及受到的拉力F的研究,能歸納出加速度、力、質量三者之間的關系
B.通過保持小車的質量不變,只改變小車的拉力的研究,就可以歸納出加速度、力、質量三者之間的關系
C.通過保持小車受力不變,只改變小車質量的研究,就可以得出加速度、力、質量三者之間的關系
D.先保持改變小車質量不變,研究加速度與力的關系;再保持改變力不變,研究加速度與質量的關系,最后歸納出加速度、力、質量三者之間的關系

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