Question

1．研究小車(chē)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖（a）所示，其中斜面傾角θ可調(diào)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50H_Z，紙帶上計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距如圖（b）所示，其中每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)記錄點(diǎn)未畫(huà)出．量出相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離分別為S_AB=4.22cm、S_BC=4.65cm、S_CD=5.08cm、S_DE=5.49cm、S_EF=5.91cm、S_FG=6.34cm

（1）部分實(shí)驗(yàn)步驟如下：
A．測(cè)量完畢，關(guān)閉電源，取出紙帶
B．接通電源，待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作穩(wěn)定后放開(kāi)小車(chē)
C．將小車(chē)�？吭诖螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，小車(chē)尾部與紙帶相連
D．把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在平板上，讓紙帶穿過(guò)限位孔
上述實(shí)驗(yàn)步驟的正確順序是：DCBA（用字母填寫(xiě)）
（2）圖（b）中標(biāo)出的相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔T=0.1s
（3）計(jì)數(shù)點(diǎn)E對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度大小計(jì)算式為v_E=0.57 m/s．（保留兩位有效數(shù)字）
（4）為了充分利用記錄數(shù)據(jù)，減小誤差，小車(chē)加速度大小的計(jì)算式應(yīng)為a=0.42m/s²（保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作時(shí)使交流電源；先連接實(shí)驗(yàn)器材，測(cè)量時(shí)先接通電源，后釋放紙帶，測(cè)量完畢，關(guān)閉電源，取出紙帶；
（2）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50H_Z，每隔0.02s打一次電，每相鄰兩點(diǎn)之間還有4個(gè)記錄點(diǎn)未畫(huà)出，共5個(gè)0.02s；
（3）勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度；
（4）根據(jù)公式△x=aT²列式求解．

解答 解：（1）先連接實(shí)驗(yàn)器材，后穿紙帶，再連接小車(chē)，接通電源，后釋放紙帶，打點(diǎn)并選擇紙帶進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；
上述實(shí)驗(yàn)步驟的正確順序是：DCBA；
（2）由于每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1s，
（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5點(diǎn)時(shí)小車(chē)的瞬時(shí)速度大�。�
v_E=$\frac{{S}_{DE}+{S}_{EF}}{2T}$=$\frac{0.0549+0.0591}{2×0.1}$=0.57 m/s
（4）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：s_DE-s_AB=3a₁T²
s_EF-s_BC=3a₂T²
s_FG-s_CD=3a₃T²
為了更加準(zhǔn)確的求解加速度，我們對(duì)三個(gè)加速度取平均值
得：a=$\frac{1}{3}$（a₁+a₂+a₃）=$\frac{（{S}_{DE}+{S}_{EF}+{S}_{FG}）-（{S}_{AB}+{S}_{BC}+{S}_{CD}）}{9{T}^{2}}$=$\frac{（0.0549+0.0591+0.0634）-（0.0422+0.0465+0.0508）}{0.09}$=0.42 m/s²，
故答案為：
（1）DCBA；
（2）0.1；
（3）0.57；
（4）0.42．

點(diǎn)評(píng) 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．