Question

19．在做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中：

（1）實(shí)驗(yàn)室提供了以下器材：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、一端附有滑輪的長(zhǎng)木板、小車(chē)、紙帶、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、導(dǎo)線、交流電源、復(fù)寫(xiě)紙、彈簧測(cè)力計(jì)．其中在本實(shí)驗(yàn)中不需要的器材是彈簧測(cè)力計(jì)．
（2）根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，我們可以直接得到的物理量是C
A．瞬時(shí)速度    B．加速度    C．時(shí)間間隔    D．平均速度
（3）如圖1所示是某同學(xué)由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到的表示小車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔T=0.02s，其中x₁=7.05cm、x₂=7.68cm、x₃=8.33cm、x₄=8.95cm、x₅=9.61cm、x₆=10.26cm．
下表列出了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下B、C、F時(shí)小車(chē)的瞬時(shí)速度，請(qǐng)?jiān)诒碇刑钊氪螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器打下D、E兩點(diǎn)時(shí)小車(chē)的瞬時(shí)速度

位置	B	C	D	E	F
速度/（m•s-1）	0.737	0.801	0.864	0.928	0.994

（4）以A點(diǎn)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，在坐標(biāo)圖2中畫(huà)出小車(chē)的速度-時(shí)間關(guān)系線．
（5）根據(jù)你畫(huà)出的小車(chē)的速度-時(shí)間關(guān)系圖線計(jì)算出小車(chē)的加速度a=0.64m/s²．

Answer 1

分析 （1）解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)；
（2）在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過(guò)程中的平均速度，由此可求出D點(diǎn)速度大小；
（3）利用描點(diǎn)法可畫(huà)出速度-時(shí)間圖象；
（4）圖象的斜率大小表示加速度大小，由此可以求出小車(chē)的加速度大小．

解答 解：（1）本實(shí)驗(yàn)中不需要測(cè)量力的大小，因此不需要的器材是彈簧測(cè)力計(jì)；
（2）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)，根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，我們可以直接得到的物理量是時(shí)間間隔，而其它是要通過(guò)計(jì)算得到的，故ABD錯(cuò)誤，C正確；
（3）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度知：
v_D=$\frac{{{x_3}+{x_4}}}{2×5T}$=$\frac{0.0833+0.0895}{2×0.1}$=0.864 m/s，
v_E=$\frac{{{x_4}+{x_5}}}{2×5T}$=$\frac{0.0895+0.0961}{2×0.1}$=0.928 m/s；
（4）小車(chē)的速度-時(shí)間關(guān)系圖線如圖所示：
；
（5）在v-t圖象中，圖線的斜率表示加速度的大小，則：a=$\frac{△v}{△t}$=0.64m/s²；
因此加速度的范圍，a=（0.64±0.01）m/s²；
故答案為：
（1）用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)，不用彈簧測(cè)力計(jì)；（2）C；（3）0.864，0.928；（4）如圖所示；（5）0.64±0.01．

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于實(shí)驗(yàn)器材的選取一是根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪M(jìn)行，二是要進(jìn)行動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，體會(huì)每種器材的作用；
考查了有關(guān)紙帶處理的基本知識(shí)，平時(shí)要加強(qiáng)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的實(shí)際操作，提高操作技能和數(shù)據(jù)處理能力．要注意單位的換算和有效數(shù)字的保留；
同時(shí)注意利用圖象來(lái)解決問(wèn)題．