题目内容

15．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中．
（1）在下列给出的器材中，不需要的器材有②④⑦（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；   　⑧一端带有滑轮的长木板；  ⑨刻度尺；
（2）某同学做此实验时步骤如下：
A：拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，放开纸袋，再接通电源
B：将打点计时器固定在长木板上，并接好电路
C：把一条绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面挂上适当的钩码
D：小车停止运动后，直接取下纸带
E：将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔
F．换上新纸带，重复操作三次，然后从各纸袋中选取一条清晰的进行数据处理．
在下面横线上找出上述步骤中错误或遗漏的步骤并写出正确答案：
（1）A、应先接通电源，再释放纸带；
（2）D、小车停止运动后，应先关闭电源，再取下纸带．
步骤完善后请把正确的步骤顺序填写在横线上：BECADF．
（3）如图所示是该同学按正确步骤进行实验后得到的纸带，并且每隔四个计时点取一个计数点，已知每两个相邻计数点间的距离为s，且s1=0.96cm，s2=2.88cm，s3=4.80cm，s4=6.72cm，s5=8.64cm，s6=10.56cm，电磁打点计时器的电源频率为50Hz，则该相邻两个计数点间所对应的时间T=0.1s，根据连续相等时间内的位移之差△S=1.92cm确定小车做匀加速直线运动，此小车运动的加速度大小a=1.92m/s2，打第4个计数点时小车的速度大小v=0.768m/s，依据本实验推断第6记数点和第7记数点之间的距离是12.48cm．

分析 根据实验的原理确定所需测量的物理量，从而得出不需要的器材．结合原理和注意事项确定操作中错误的步骤和遗漏的步骤．
根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出加速度，以及第6、7计数点间的距离，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出计数点4的瞬时速度．

解答 解：（1）实验中不需要测量质量，所以不需要天平；打点计时器使用交流电源，所以不需要直流电源；打点计时器可以记录时间，所以不需要秒表．
故不需要的器材为：②④⑦．
（2）错误的步骤：A、应先接通电源，再释放纸带，这样做可以有效地使用纸带．
遗漏的步骤：D、小车停止运动后，应先关闭电源，再取下纸带．
根据组装器材、进行实验、数据处理的顺序，操作步骤为：BECADF．
（3）电源频率为50Hz，打点的时间间隔为0.02s，每隔四个计时点取一个计数点，可知相邻两个计数点间所对应的时间T=0.1s．连续相等时间内的位移之差△S=1.92cm，可以确定小车做匀加速直线运动．根据△S=aT2得，a=$\frac{△S}{{T}^{2}}=\frac{1.92×1{0}^{-2}}{0.01}=1.92m/{s}^{2}$．
打第4个计数点时小车的速度大小v=$\frac{{S}_{4}+{S}_{5}}{2T}=\frac{（6.72+8.64）×1{0}^{-2}}{0.2}m/s$=0.768m/s．
第6记数点和第7记数点之间的距离S7=S6+△S=10.56+1.92=12.48cm．
故答案为：（1）②④⑦（2）A、应先接通电源，再释放纸带；D、小车停止运动后，应先关闭电源，再取下纸带．（3）0.1，1.92cm，匀加速直线，1.92，0.768，12.48．

点评 解决本题的关键掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度和加速度，关键是匀变速直线运动推论的运用．

练习册系列答案
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