Question

8．在“探究小車速度隨時(shí)間變化規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)，打出的紙帶如圖所示．選出A、B、C、D、E共5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)圖中未畫出，以A點(diǎn)為起點(diǎn)量出的到各點(diǎn)的位移已標(biāo)在圖上，回答以下問題：
（1）下列關(guān)于“探究小車速度隨時(shí)間變化規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)操作中正確的是ACD
A．在釋放小車前，小車要緊靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
B．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)放在長(zhǎng)木板的有滑輪一端
C．應(yīng)先接通電源，在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開始打點(diǎn)后再釋放小車
D．應(yīng)在小車到達(dá)滑輪前使小車停止運(yùn)動(dòng)
（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AB
A．時(shí)間間隔    B．位移       C．瞬時(shí)速度         D．平均速度
（3）由此可求得打下C點(diǎn)時(shí)小車運(yùn)動(dòng)的速度約為v_c=0.19m/s，小車的加速度為a=0.2m/s²．

Answer 1

分析 正確解答本題需要掌握：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用以及簡(jiǎn)單構(gòu)造，小車應(yīng)該從靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置處釋放，并非緊靠．
實(shí)驗(yàn)中為了在紙帶上打出更多的點(diǎn)，為了打點(diǎn)的穩(wěn)定，具體操作中要求先啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器然后釋放小車．
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上D點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大�。�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小．

解答 解：A、在釋放小車前，小車應(yīng)盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，以能在紙帶上打出更多的點(diǎn)，有利于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和誤差的減小，故A正確；
B、長(zhǎng)木板放在桌面上，帶滑輪的一端要伸出桌邊，細(xì)線一端連著小車，另一端跨過定滑輪，連著重物．故B錯(cuò)誤；
C、實(shí)驗(yàn)中為了在紙帶上打出更多的點(diǎn)，為了打點(diǎn)的穩(wěn)定，具體操作中要求先啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器然后釋放小車，故C正確；
D、為了防止小車碰撞滑輪，應(yīng)在小車到達(dá)滑輪前使小車停止運(yùn)動(dòng)，故D正確；
故選：ACD．
（2）根據(jù)打出的紙帶我們可以直接得出時(shí)間間隔和小車前進(jìn)的位移；故選：AB；
（3）選出A、B、C、D、E共5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)圖中未畫出，所以時(shí)間間隔T=0.1s，
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，得：
v_c=$\frac{{x}_{CE}}{2T}$=$\frac{（5.40-1.60）×1{0}^{-2}}{0.2}$=0.19m/s
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小，得：
x₄-x₂=2a₁T² 
x₃-x₁=2a₂T²
為了更加準(zhǔn)確的求解加速度，我們對(duì)兩個(gè)加速度取平均值，即小車運(yùn)動(dòng)的加速度計(jì)算表達(dá)式為：
a=$\frac{{x}_{4}+{x}_{3}-{x}_{2}-{x}_{1}}{4{T}^{2}}$=$\frac{（7.60-3.40）-3.40}{4×0.01}×1{0}^{-2}$=0.2m/s；
故答案為：（1）ACD；（2）AB；（3）0.19，0.2．

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于測(cè)量小車速度隨時(shí)間變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)要注意其注意事項(xiàng)，并且一定要學(xué)會(huì)逐差法求加速度的方法；計(jì)算時(shí)注意單位的換算．