Question

18．在做“研究匀变速直线运动”的实验中：
（1）实验室提供了以下器材：打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源、复写纸、弹簧测力计，其中在本实验中不需要的器材是弹簧测力计．
（2）如图1所示是某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出，打点计时器打点的时间间隔T=0.02s，其中x₁=7.05cm、x₂=7.68cm、x₃=8.33cm、x₄=8.95cm、x₅=9.61cm、x₆=10.26cm．
如表列出了打点计时器打下B、C、F时小车的瞬时速度，请在表中填入打点计时器打下D、E两点的小车的瞬时速度．

位置	B	C	D	E	F
速度（m•s-1）	0.737	0.801			0.994

（3）以A点为计时起点，在坐标图2中画出小车的速度-时间关系图线．
（4）根据你画出的小车的速度-时间关系图线计算出的小车的加速度a=0.64m/s²．

Answer 1

分析 （1）解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项；
（2）在匀变速直线运动中，时间中点的速度等于该过程中的平均速度，由此可求出D点速度大小；
（3）利用描点法可画出速度-时间图象；
（4）图象的斜率大小表示加速度大小，由此可以求出小车的加速度大小．

解答 解：（1）本实验中不需要测量力的大小，因此不需要的器材是弹簧测力计．
（2）根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度知：
v_D=$\frac{{x}_{3}+{x}_{4}}{2×5T}$=$\frac{0.0833+0.0895}{2×0.1}$=0.864 m/s
v_E=$\frac{{x}_{4}+{x}_{5}}{2×5T}$=$\frac{0.0895+0.0961}{2×0.1}$=0.928 m/s；
（3）小车的速度-时间关系图线如图所示．
；
（4）在v-t图象中，图线的斜率表示加速度的大小，则：a=$\frac{△v}{△t}$=0.64m/s²
因此加速度的范围，a=（0.64±0.01）m/s²．
故答案为：（1）弹簧测力计；（2）0.864，0.928；  （3）见上图； （4）0.64．

点评 对于实验器材的选取一是根据实验目的进行，二是要进行动手实验，体会每种器材的作用．
考查了有关纸带处理的基本知识，平时要加强基础实验的实际操作，提高操作技能和数据处理能力．要注意单位的换算和有效数字的保留．
同时注意利用图象来解决问题．