Question

【题目】在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，

（1）给出如下器材：

A．一段带有定滑轮的长木板

B．低压直流电源

C．打点计时器

D．秒表

E．天平

F．细绳和纸带

G．钩码和小车

请选出本实验所用的器材________，你认为还需要补充其它器材吗？________若需要，请补充；若不需要，前一空不填．

（2）请按照实验进行的先后顺序将下述步骤的代码补充填在横线上________

A．把打点计时器固定在长木板没有滑轮的一端，并连好电路

B．把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面

C．把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面

D．使小车停在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车，让小车运动

E．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着合适的钩码

F．换上新纸带，再重复实验两次G．断开电源，取出纸带

（3）实验中得到的纸带如图所示，每隔4个点取一个计数点，共取了0、1、2、3、4、5、6七个计数点．用尺量出1、2、3、4、5、6点到0点的距离分别是（单位：cm）8.78、16.08、21.87、26.16、28.94、30.22．请写出求解的过程，求：（I）2点的瞬时速度_______；（II）质点运动的加速度_______（用逐差法计算，）

Answer 1

【答案】 A、C、F、G 刻度尺、导线、低压交流电源 B、A、C、E、D、G、F 0.66m/s

【解析】

根据实验的原理确定需要测量的物理量，从而确定所需的器材，如电火花打点计时器使用的是220V交流电源，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的计数点之间的距离，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度，因此需要刻度尺测量计数点之间的距离．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中应联系实际做实验的过程，结合注意事项：使小车停在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车，让小车运动，断开电源；选出合适的顺序．根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上3点时小车的瞬时速度大小．

①实验使用的计时器为电磁打点计时器，电源必须是低压的交流电源，不需要低压直流电源；刻度尺要用来测量纸带的点之间的距离，所以必须要有刻度尺；打点计时器本身就是计时的仪器，所以不需要秒表；物体的质量不需要知道，所以不用天平测物体的质量，只需要刻度尺测量计数点之间的距离，所以本实验所用的器材A、C、F、G，需要补充刻度尺、导线、低压交流电源；

②在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，应先把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，然后把打点计时器固定在长木板的没有滑轮的一端，并连好电路，再把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面，把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下边吊着合适的钩码，使小车停在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车，让小车运动，断开电源，取出纸带，最后换上新的纸带，再重做两次．根据上面的过程可知步骤为：BACEDGF
③（I）由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上2点时小车的瞬时速度大小：，

（II）设0到1之间的距离为，以后各段分别为，根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小，得，，为了更加准确的求解加速度，我们对两个加速度取平均值，得，代入数据得．