Question

13．如图是“测定匀变速直线运动加速度”实验中得到的一条纸带，从O点开始每5个点取一个计数点（打点计时器的电源频率是50Hz），依照打点的先后依次编为1、2、3、4、5、6，量得s₁=1.22cm，s₂=2.00cm，s₃=2.78cm，s₄=3.62cm，s₅=4.40cm，s₆=5.18cm．

（1）在实验中，除电源、电火花打点计时器（含纸带、墨粉纸盘）、小车、平板轨道，在下面仪器和器材中，还需要使用的有BD．（填选项字母）
A．秒表          B．刻度尺           C．天平          D．钩码
（2）某同学操作以下实验步骤，
①将小车移至靠近打点计时器处，先接通电，再释放小车
②将打点计时器固定在带有定滑轮的长木板上，并接好电路
③把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码
④先断开电，再取下纸带  ⑤将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔
以上合理的步骤顺序为D
A．②①⑤③④B．②③①⑤④C．②①③④⑤D．②③⑤①④
（3）纸带上相邻两计数点间的时间间隔为T=0.1s
（4）打点计时器打计数点3时，小车的速度大小是v=0.32m/s．（计算结果保留两位有效数字）
（5）小车加速度大小为a=0.80m/s²．（计算结果保留两位有效数字）．

Answer 1

分析 （1）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；
（2）实验步骤要符合事物发展逻辑，要有利于操作和减小实验误差，在明确实验原理的情况下奔着这个原则即可正确安排实验步骤．
（3）从O点开始每5个点取一个计数点，即可判断时间间隔；
（4）中间时刻的瞬时速度等于平均速度，利用v=$\frac{x}{t}$求得
（5）根据△x=aT²求得加速度

解答 解：（1）A、打点计时器本身就是计时的仪器，所以不需要秒表，故A错误；
B、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，故B正确；
C、在处理纸带求解速度与加速度的过程中，物体的质量不需要知道，所以不用天平测物体的质量，故C错误；
D、此实验使用钩码拉动小车，故D正确；
故选：BD．
（2）实验步骤的安排要符合逻辑，要符合事物发展的进程，一般都是先要安装器材，准备实验，然后进行实验的总体思路进行，
本着先安装器材，后进行实验的思路，如在该实验中，先固定长木板，安装打点计时器，然后把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码
，再把将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔，准备完毕开始进行实验，注意要先打点后释放小车，做完一次实验要及时关闭电源，故正确的实验步骤是：②③⑤①④．
故选：D
（3）从O点开始每5个点取一个计数点，故相邻计数点间的时间间隔为T=5×0.02s=0.1s
（4）s₁=1.22cm=0.0122m，s₂=2.00cm=0.0200m，s₃=2.78cm=0.0278m，s₄=3.62cm=0.0362m，s₅=4.40cm=0.0440m，s₆=5.18cm=0.0518m．
3点的瞬时速度为v=$\frac{{s}_{3}+{s}_{4}}{2T}=\frac{0.0278+0.0362}{0.2}m/s=0.32m/s$
（5）根据△x=aT²可得加速度为a=$\frac{{s}_{4}+{s}_{5}+{s}_{6}-{s}_{1}-{s}_{2}-{s}_{3}}{9{T}^{2}}$=$\frac{0.0362+0.0440+0.0518-0.0122-0.0200-0.0278}{9×0．{1}^{2}}$m/s²=0.80m/s²
故答案为：（1）BD  （2）D   （3）0.10     （4）0.32   （5）0.80

点评 正确解答实验问题的前提是明确实验原理，从实验原理出发进行分析所需实验器材、实验步骤、所测数据等，会起到事半功倍的效果，同时要加强物理基本规律在实验中的应用