题目内容

某同学在做“探究小车运动的速度与时间关系”的实验中：
（1）实验室提供了下列的实验器材：
①电火花打点计时器     ②天平      ③铁架台       ④秒表         ⑤刻度尺
⑥细绳和纸带           ⑦一端有滑轮的长木板      ⑧钩码和小车
其中不需要的器材有：
②③
②③
．
（2）把实验过程中缺少的步骤填入空格
①．把一端附有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把电火花打点计时器固定在长木板上远离滑轮的一端，连接好电路．
②．纸带穿过限位孔，连接在小车后，用一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码，
启动电源
启动电源
，
放开小车
放开小车
，让小车拖着纸带运动，打完一条后立即关闭电源．
③．换上新纸带，重复操作三次．
请根据纸带上各个计数点间的距离，计算出打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度，并将各个速度值填入下表（要求保留3位有效数字）
VB VC VD VE VF
数值
（m/s）		 0.400 0.479 0.560 0.640 0.721
（3）该同学选择了一条清晰的纸带，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点．其相邻点间的距离如图所示，每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.10s．
（4）将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在如图所示的坐标纸上，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线．
（5）根据第（2）问中画出的v-t图线，求出小车运动的加速度为
0.80
0.80
m/s2（保留两位有效数字）
分析：（1）根据实验目的和有关数据的测量可正确解答本题；
（2）熟练使用打点计时器，熟悉具体的实验操作即可正确解答；
（4）根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度可以求出各点的瞬时速度大小，然后根据描点法即可画出速度-时间图象；
（5）在速度-时间图象中图象的斜率大小表示物体加速度的大小，据此可正确解答本题．
解答：解：（1）该实验是探究小车运动的速度与时间关系，无需测量小车质量，因此不需要天平，由于纸带上所打的点已经记录了物体运动的时间，因此不需要秒表测量时间，因此不需要的器材是：天平、秒表．
故答案为：②③．
（2）为了使打点稳定后再进行打点，同时为了提高纸带的利用率，在纸带上尽量多的打点，故实验中要先接通电源，后释放小车．
故答案为：启动电源，放开小车．
（4）以开始打A点时为记时起点，每隔.01秒选一个点，适当的选取纵横数值，根据表格中所给出的各个点速度大小，采用描点法画出图象如下图所示：

（5）根据图象的物理意义可知，在速度-时间图象中，图象的斜率大小表示物体的加速度大小，故a=
△v
△t
=0.80m/s2．
故答案为：0.80．
点评：明确实验原理，实验步骤以及数据处理等基本知识，同时加强基本规律在数据处理中的应用．
练习册系列答案
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（1）在研究“互成角度的两个力的合成”实验中，橡皮条的一端固定在木板上．用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一确定的0点，以下操作中错误的是
ACD
ACD

A．同一次实验过程中．O点位置允许变动
B．实验中，弹簧秤必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度
C．实验中，必须将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向，把橡皮条另一端拉到O点．
D．实验中，把橡皮条的另一端拉到O点时，两弹簧秤之间的夹角应取90°，以便于算出合力的大小．
（2）某同学在做“探究小车速度随时问变化规律”的实验时，打点计时器所用的电源的频率是50Hz，在实验中得到一条点迹清晰的纸带，他把某一点记作O，再选依次相邻的6个点作为测量点，分别标以A、B、C、D、E和F，如图1所示．

①如果测得C、D两点相距2.70Cm．D、E两点相距2.90Cm，则在打D点时小车的速度是
1.40
1.40
m/s．
②该同学分别算出打各点时小车的速度，然后根据数据在v-t坐标系中描点（如图2所示），由此可求得小车的加速度a=
5.00
5.00
m/s2．
（3）某同学在做“研究平抛物体的运动”实验中，忘记记下小球做运动的起点，如图3所示为小球在空中运动的轨迹．其中A点是小球运动一段时间后的位置，B点坐标是（20cm，15cm）．C点坐标（40cm．40cm），据此可以求出小球作平抛运动的初速度为
2.0m/s
2.0m/s
．开始做平抛运动的初始位置的坐标是
（-20cm、-5cm）
（-20cm、-5cm）
．
电磁打点计时器通常的工作电压为
6V以下
6V以下
，电火花打点计时器通常的工作电压为
220V
220V
．我们日常生活所用的交流电频率是50Hz，如果用它做电源，打点计时器每隔
0.02
0.02
s打一个点．某同学在做“探究小车速度随时间变化的规律”实验时，得到了如图3所示的一条较为理想的纸带，A、B、C、D、E、F为在纸带上依次所选的记数点，相邻记数点间有四个点未画出，测得AB=1.20cm，AC=3.20cm，AD=6.00cm，AE=9.60cm，AF=14.00cm，则以上由数据可知小车做
匀加速直线
匀加速直线
运动，运动的加速度a=
0.80
0.80
m/s2，打点计时器打下D点时小车的瞬时速度为
0.32
0.32
 m/s．
某同学在做“探究小车速度随时间变化的规律”实验时，得到了如图一条较为理想的纸带．从某点开始，已在纸带上每隔0.1s取好一个计数点，即两计数点之间的时间间隔为0.1s，依打点先后编为A、B、C、D如图所示，测出AB=1.2cm，AC=3.6cm，AD=7.2cm，则小车运动的加速度a=
1.2
1.2
m/s2，打B点时小车的瞬时速度vB=
0.18
0.18
m/s．
某同学在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验请你帮助解决下列问题．
（1）在做用打点计时器测速度的实验中，要用到打点计时器，打点计时器是一种
计时
计时
仪器，在图1所示打点计时器的结构图中，编号②的名称是
线圈
线圈
； 编号④的名称是
永久磁铁
永久磁铁
，编号⑤的名称是
振针
振针
．现在实验室多用电火花计时器，其电源电压是
交
交
流
220
220
V，我国常用的电源频率为50Hz，它每隔
0.02
0.02
s打一个点．
（2）在实验的过程中，有如下基本步骤，它们正确的排列顺序为
ABDCFE
ABDCFE
（只填字母）．
A．把打点计时器固定在桌子上          B．安好纸带
C．松开纸带让物体带着纸带运动        D．接通低压交流电源
E．取下纸带                          F．断开开关
（3）该同学得到如图2所示的纸带，并在这条纸带上取好了计数点（每两个计数点间还有4个点未画出）．计数点的编号依次为：A、B、C、D、E，各点与A点间的距离如图所示．根据该同学打出的纸带我们可以判断小车与纸带的
右
右
（填“左”或“右”）端相连，计算可知D点对应小车的速度是
2.16
2.16
m/s，AE间的平均速度是
2.33
2.33
m/s，小车运动的加速度大小是
4.02
4.02
m/s2．（结果保留3位有效数字）
（4）实验结束后，该同学发现这样计算出的加速度值比真实值偏大，形成误差的原因可能是
C
C

A．实验时电源的电压高于220V
B．实验时打点计时器用的是直流电源
C．实验时打点计时器的工作频率小于50Hz
D．实验时打点计时器的工作电流小于额定电流．
（1）某同学在做“探究小车速度随时间变化规律”的实验时，得到一条点迹清晰的纸带如图1所示，在纸带上依次选出7个计数点，分别标以O、A、B、C、D、E和F，每相邻的两个计数点间还有四个点未画出，打点计时器所用电源的频率是50Hz．
①如果测得C、D两点间距S4=2.70cm，D、E两点间距S5=2.90cm，则据此数据计算在打D点时小车的速度公式为
 
，小车的速度值vD=
 
m/s．（保留三位有效数字）
②该同学分别算出其它速度：vA=0.220m/s，vB=0.241m/s，vc=0.258m/s，vE=0.300m/s，请设计实验数据记录表格填入框中如图2，并在坐标系中作出小车运动的v-t图象，设O点为计时起点．
③由所做v-t图象判断，小车所做的运动为
 
．
（2）某同学测量一只未知阻值的电阻．
①他先用万用表初步测量，将选择开关旋至“×10”档，进行欧姆调零后进行测量，结果如图3甲所示．其阻值为
 
．为了使测量的结果更精确些，选择开关应调到
 
档；
②若该同学再用“伏安法”测量该电阻，所用器材如图3乙所示，其中电压表内阻约为5kΩ，电流表内阻约为5Ω，滑动变阻器阻值为50Ω．图中部分连线已经连接好，为了尽可能准确地测量，请你完成其余的连线；用此种方法测得的电阻值将
 
（填“大于”、“小于”或“等于”）被测电阻的实际阻值．
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