Question

7．实验桌上有下列9种器材：选出“探究小车速度随时间变化规律”的实验中所需的器材并填在横线上①③⑤⑥⑧⑨（填编号）．
①打点计时器；　　②天平；　　　　　　　　　　③低压交流电源；
④低压直流电源；　⑤细绳和纸带；　　　　　　　⑥钩码和小车；
⑦秒表；　　　　　⑧一端有滑轮的长木板；　　　⑨刻度尺．
电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流（填“直流”或“交流”）电源的计时仪器．假如电源频率是50Hz时，它每隔0.02s打一个点．某同学利用打点计时器所记录的纸带来研究做匀变速直线运动小车的运动情况，实验中获得一条纸带，如图，其中两相邻计数点间有四个点未画出．已知所用电源的频率为50Hz，则打A点时小车运动的速度v_A=0.34m/s，小车运动的加速度a=0.39m/s²．（小数点后保留两位数字）

Answer 1

分析 探究小车速度随时间变化的关系的实验，所需的实验器材应该从实验的过程和步骤去考虑．
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C点时小车的瞬时速度大小．根据逐差法可求得加速度．

解答 解：在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，所需的实验步骤：
（1）木板平放，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定，连接好电路，（此处所需的仪器有①③⑧）
（2）穿纸带；挂钩码，（此处所需的仪器有⑤⑥）
（3）先接通电源，然后放开小车，让小车拖着纸带运动，打完一条后立即关闭电源，
（4）换纸带，加钩码，再做二次．
（5）处理纸带，解出某位置的速度和运动过程的加速度．（此处所需的仪器⑨）
由实验步骤可以看出需要的仪器有①③⑤⑥⑧⑨，
打点计时器均采用交流电源，打点周期为频率的倒数，故T=$\frac{1}{f}$=$\frac{1}{50}$=0.02s；
由于相邻计数点间还有四个点未画出，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，
得：v_A=$\frac{{x}_{OB}}{2T}$=$\frac{6.74}{2×0.1}$cm/s=33.7cm/s=0.34m/s
根据△x=aT²可得：
a=$\frac{{x}_{BD}-{x}_{OB}}{4{T}^{2}}$=$\frac{（15.05-6.74）-6.74}{4×0.01}$cm/s²=39.25cm/s²=0.39m/s²；
故答案为：①③⑤⑥⑧⑨； 交流； 0.02； 0.34； 0.39

点评 （1）探究小车速度随时间变化的关系的实验，所需的实验器材应该从实验的过程和步骤去考虑；
（2）对于纸带的分析问题，要掌握平均速度公式以及△x=aT²的正确应用．