Question

18．（1）某同学在做“研究匀变速直线运动”实验，不需要的器材有DE．
A．小车            B．一端带滑轮的木板
C．打点计时器      D．低压直流电源
E．秒表            F．小钩码
G．刻度尺 H．纸带 I．细绳
（2）某学生在实验中操作有如下步骤，试按合理的顺序把步骤序号填在下面的线上：DBAFEGC．
A．把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面；
B．把打点计时器固定在木板没有滑轮的一端，并与电源相连接；
C．换上新纸带，重作两次实验；
D．把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌边；
E．先让小车停在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车；
F．把一条跨过滑轮的细绳一端拴在小车上，另一端吊一钩码；
G．断开电源，取下纸带；
（3）由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.20s，其中S₁=7.05cm，S₂=7.68cm，S₃=8.33cm，S₄=8.95cm，S₅=9.61cm，S₆=10.26cm，则A点的瞬时速度大小是0.37m/s（保留2位有效数字），小车运动的加速度计算表达式是a=$\frac{（{s}_{6}+{s}_{5}+{s}_{4}）-（{s}_{3}+{s}_{2}+{s}_{1}）}{9{T}^{2}}$（用题中所给的字母表示），加速度大小为0.16m/s²（保留2位有效数字）．

Answer 1

分析 根据实验的原理确定不需要的器材．根据组装器材、进行实验、数据处理的顺序排列实验步骤．
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A点的瞬时速度，根据连续相等时间内的位移之差是一恒量，运用逐差法求出加速度．

解答 解：（1）电磁打点计时器使用低压交流电源，故D不需要．
打点计时器可以记录时间，所以不需要秒表，故E不需要．
故选：DE．
（2）实验时先组装器材，步骤为：DBAF，然后进行实验，步骤为：EGC，所以操作步骤为：DBAFEGC．
（3）A点的瞬时速度${v}_{A}=\frac{{s}_{1}+{s}_{2}}{2T}=\frac{（7.05+7.68）×1{0}^{-2}}{0.4}m/s$≈0.37m/s．
根据△x=aT²，运用逐差法得，${a}_{1}=\frac{{s}_{6}-{s}_{3}}{3{T}^{2}}$，${a}_{2}=\frac{{s}_{5}-{s}_{2}}{3{T}^{2}}$，${a}_{3}=\frac{{s}_{6}-{s}_{3}}{3{T}^{2}}$，解得a=$\frac{{a}_{1}+{a}_{2}+{a}_{3}}{3}$=$\frac{（{s}_{6}+{s}_{5}+{s}_{4}）-（{s}_{3}+{s}_{2}+{s}_{1}）}{9{T}^{2}}$．
代入数据解得a=0.16m/s²．
故答案为：（1）DE．（2）DBAFEGC （3）0.37； $\frac{（{s}_{6}+{s}_{5}+{s}_{4}）-（{s}_{3}+{s}_{2}+{s}_{1}）}{9{T}^{2}}$； 0.16

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．