Question

20．某同學進行“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗時．
（1）除電磁打點計時器（含紙帶、復寫紙）、小車、平板、鐵架臺、導線及開關外，在下列儀器和器材中，必須使用的有ACF
A、電壓5V頻率50Hz的交流電源           B、電壓5V的直流電源
C、刻度尺       D、秒表       E、天平      F、重錘
（2）下列說法正確的是BD
A．電磁式打點計時器使用220v交流電源
B．先接通電源，讓打點計時器正常工作時，再拖動紙帶
C．紙帶上的打點密集說明，紙帶運動速度較大
D．從紙帶上能看清的點開始選擇計數(shù)點，并測量處理數(shù)據(jù)
（3）該同學按打點先后順序每隔4個點取1個計數(shù)點，得到了O、A、B、C、D等幾個計數(shù)點，如圖所示，用刻度尺量得OA=1.50cm、AB=1.90cm、BC=2.30cm、CD=2.70cm．由此可知，打C點時紙帶的速度大小為0.25m/s．紙帶運動的加速度大小為0.40m/s²．（小數(shù)點后保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 根據(jù)實驗的原理確定需要測量的物理量，從而確定所需的器材；
電磁式打點計時器使用4-6V的交流電源，實驗時先接通電源，再釋放紙帶，點跡密表面相等時間內(nèi)的位移小，可知速度�。�
根據(jù)某段時間內(nèi)平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出A點的瞬時速度，通過逐差法，運用相鄰相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量求出加速度，通過速度時間公式求出O點的速度．

解答 解：（1）打點計時器需要交流電源，處理紙帶時需要用刻度尺測出計數(shù)點間的距離，及重錘，因此需要的實驗器材是A、C、F．
（2）A、電磁式打點計時器使用4-6V的交流電源，故A錯誤．
B、實驗時先接通電源，再釋放紙帶，故B正確．
C、紙帶上的打點密集說明，紙帶運動速度較小，故C錯誤．
D、從紙帶上能看清的點開始選擇計數(shù)點，并測量處理數(shù)據(jù)可以減小實驗的誤差，故D正確．
故選：BD．
（3）由于兩相鄰計數(shù)點間有四個點未畫出，所以兩相鄰計數(shù)點時間間隔為：T=0.1s．
利用勻變速直線運動的推論得：v_C=$\frac{{x}_{BD}}{2T}$=$\frac{0.023+0.027}{0.2}$=0.25m/s
由題意可知：x₁=3.18cm，x₂=（6.74-3.18）cm=3.56cm，x₃=（10.68-6.74）cm=3.94cm，x₄=（15.00-10.68）cm=4.32cm，
相鄰計數(shù)點之間的位移差為△x=0.38cm，
根據(jù)勻變速直線運動的推論△x=aT²，得：
a=$\frac{{x}_{BD}-{x}_{OB}}{4{T}^{2}}$=$\frac{0.023+0.027-0.015-0.019}{4×0．{1}^{2}}$=0.40m/s²；
故答案為：（1）ACF；（2）BD；（3）0.25，0.40．

點評 能夠知道相鄰的計數(shù)點之間的時間間隔．要注意單位的換算和有效數(shù)字的保留．了解逐差法求解加速度有利于減小誤差．