Question

12．某同學(xué)采用如圖甲所示的裝置做“探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)．
（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用交流（填“直流”或“交流”）電源．
（2）本實(shí)驗(yàn)不需要（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)A（填字母）
A．先接通電源，再釋放小車(chē)
B．先釋放小車(chē)，再接通電源 
C．同時(shí)釋放小車(chē)與接通電源
（3）該同學(xué)按正確的步驟完成了操作，并得到如圖乙所示的紙帶，打下H點(diǎn)時(shí)小車(chē)速度大小v_H=0.90m/s，小車(chē)加速度大小 a=5.0m/s²．（均保留2位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 正確解答本題需要掌握：了解打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的構(gòu)造、工作原理、工作特點(diǎn)等，比如工作電壓、打點(diǎn)周期等，掌握基本儀器的使用，能夠正確的使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器；
明確實(shí)驗(yàn)原理，知道本實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的物理量，
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(guò)程中的平均速度，可以求出打紙帶上H點(diǎn)時(shí)小車(chē)的瞬時(shí)速度大小．

解答 解：（1）電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用交流電源，工作電壓220V．
（2）本實(shí)驗(yàn)是探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化規(guī)律，故只需要打出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的紙帶即可；故在實(shí)驗(yàn)中不需要平衡摩擦力，
實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源，再釋放小車(chē)，故A正確，BC錯(cuò)誤；
（3）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(guò)程中的平均速度，可以求出打紙帶上H點(diǎn)時(shí)小車(chē)的瞬時(shí)速度大�。�
v_H=$\frac{{x}_{GI}}{{t}_{GI}}$=$\frac{14.10-10.50}{2×0.02}×1{0}^{-2}$ m/s=0.90m/s
設(shè)J到I之間的距離為x₁，以后各段分別為x₂、x₃、x₄、x₅、x₆，
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，
小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度計(jì)算表達(dá)式為：
a=$\frac{{x}_{FK}-{x}_{AF}}{25{T}^{2}}$=$\frac{18.50-9.00-（9.00-4.50）}{25×0.0{2}^{2}}×1{0}^{-2}$m/s²=5.0m/s²，
故答案為：（1）交流；（2）不需要，A；（3）0.90，5.0．

點(diǎn)評(píng) 本題考查探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律實(shí)驗(yàn)，明確實(shí)驗(yàn)原理，知道實(shí)驗(yàn)應(yīng)測(cè)量的物理量即可正確求解；
要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的能力，在平時(shí)練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的理解與應(yīng)用．