Question

11．某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中：
（1）该同学从实验室取了如下器材：①电磁打点计时器、②天平、③细绳、④纸带、⑤小车、⑥钩码、⑦毫米刻度尺、⑧一端有滑轮的长木板以上哪些器材是多余的：②（填代号），为达到实验目的，还需要的器材是刻度尺．
（2）实验操作过程中，下列说法中正确的是BC．
A．该同学所用打点计时器是图1的款式
B．开始实验时小车应靠近打点计时器一端
C．应先接通电源，待打点稳定后再释放小车
D．纸带移动速度越大，每打两个点的时间间隔就越短
（3）在实验中，某同学得到一条纸带如图2所示，并在其上取了A，B，C，D，E，F，G 7个计数点，每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出．
①如图3，纸带上F点对应的刻度尺读数为6.20cm；
②设打点计时器的周期为T，计算v_F的公式为v_F=$\frac{{d}_{6}-{d}_{4}}{10T}$；（用图2纸带中标识的d_n表示）
③他经过测量并计算得到打点计时器在打B，C，D，E，F各点时物体的瞬时速度如表．以A点对应的时刻为t=0，试在图4所示坐标系中合理选择好标度，作出v-t图象，利用该图象求物体的加速度a=0.40 m/s²（两位有效数字）．

对应点	A	B	C	D	E	F
速度（m/s）	/	0.141	0.180	0.218	0.262	0.301

Answer 1

分析 （1、2）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．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中应联系实际做实验的过程，结合注意事项：使小车停在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车，让小车运动，断开电源由此可正确解答；
（3）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F点时小车的瞬时速度大小，根据速度-时间图象的斜率表示加速度解出加速度的数值．

解答 解：（1）由实验步骤可以看出多余的器材是天平，即序号为②，
打点计时器还需要低压交流电源，为了得到小车的运动规律，还需要刻度尺来测量计数点之间的距离，用来计算速度和加速度．
（2）A、该同学所用的是电磁打点计时器，而图1的款式是电火花打点计时器，故A错误；
B、为了在纸带打更多的点，开始实验时小车应放在靠近打点计时器一端，故B正确；
C、打点计时器在使用时，为了使打点稳定，同时为了提高纸带的利用率，使尽量多的点打在纸带上，要应先接通电源，再放开纸带，故C正确；
D、当交流频率越高时，每打两个点的时间间隔就越短，与纸带移动速度大小无关，故D错误．
故选：BC；
（3）①如图3，纸带上F点对应的刻度尺读数为6.20cm；
②每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出，所以相邻两个计数点间的时间间隔T′=5T，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_F=$\frac{{d}_{6}-{d}_{4}}{10T}$
③作出v-t图象如图所示，注意尽量使描出的点落到直线上，不能落到直线上的点尽量让其分布在直线两侧．    
由速度-时间图象的斜率表示加速度，
得：a=$\frac{△v}{△t}$=$\frac{0.3-0.1}{0.5}$m/s²=0.40m/s²
故答案为：（1）②，刻度尺；（2）BC； （3）①6.20，②$\frac{{d}_{6}-{d}_{4}}{10T}$，③0.40．

点评 本题比较简单，考查了基本仪器的使用和基础实验的操作细节，对于基础知识，平时训练不可忽略，要在练习中不断加强．
要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，知道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，明确相邻的相等时间内的位移之差为一个定值，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．