Question

11．某同學在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中：
（1）該同學從實驗室取了如下器材：①電磁打點計時器、②天平、③細繩、④紙帶、⑤小車、⑥鉤碼、⑦毫米刻度尺、⑧一端有滑輪的長木板以上哪些器材是多余的：②（填代號），為達到實驗目的，還需要的器材是刻度尺．
（2）實驗操作過程中，下列說法中正確的是BC．
A．該同學所用打點計時器是圖1的款式
B．開始實驗時小車應靠近打點計時器一端
C．應先接通電源，待打點穩(wěn)定后再釋放小車
D．紙帶移動速度越大，每打兩個點的時間間隔就越短
（3）在實驗中，某同學得到一條紙帶如圖2所示，并在其上取了A，B，C，D，E，F(xiàn)，G 7個計數(shù)點，每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點圖中沒有畫出．
①如圖3，紙帶上F點對應的刻度尺讀數(shù)為6.20cm；
②設打點計時器的周期為T，計算v_F的公式為v_F=$\frac{1666666_{6}-6616111_{4}}{10T}$；（用圖2紙帶中標識的d_n表示）
③他經過測量并計算得到打點計時器在打B，C，D，E，F(xiàn)各點時物體的瞬時速度如表．以A點對應的時刻為t=0，試在圖4所示坐標系中合理選擇好標度，作出v-t圖象，利用該圖象求物體的加速度a=0.40 m/s²（兩位有效數(shù)字）．

對應點	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）探究小車速度隨時間變化的關系的實驗，所需的實驗器材應該從實驗的過程和步驟去考慮．在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中應聯(lián)系實際做實驗的過程，結合注意事項：使小車停在靠近打點計時器處，接通電源，放開小車，讓小車運動，斷開電源由此可正確解答；
（3）根據勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上F點時小車的瞬時速度大小，根據速度-時間圖象的斜率表示加速度解出加速度的數(shù)值．

解答 解：（1）由實驗步驟可以看出多余的器材是天平，即序號為②，
打點計時器還需要低壓交流電源，為了得到小車的運動規(guī)律，還需要刻度尺來測量計數(shù)點之間的距離，用來計算速度和加速度．
（2）A、該同學所用的是電磁打點計時器，而圖1的款式是電火花打點計時器，故A錯誤；
B、為了在紙帶打更多的點，開始實驗時小車應放在靠近打點計時器一端，故B正確；
C、打點計時器在使用時，為了使打點穩(wěn)定，同時為了提高紙帶的利用率，使盡量多的點打在紙帶上，要應先接通電源，再放開紙帶，故C正確；
D、當交流頻率越高時，每打兩個點的時間間隔就越短，與紙帶移動速度大小無關，故D錯誤．
故選：BC；
（3）①如圖3，紙帶上F點對應的刻度尺讀數(shù)為6.20cm；
②每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點圖中沒有畫出，所以相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔T′=5T，根據勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，
得：v_F=$\frac{1166111_{6}-1616616_{4}}{10T}$
③作出v-t圖象如圖所示，注意盡量使描出的點落到直線上，不能落到直線上的點盡量讓其分布在直線兩側．    
由速度-時間圖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
故答案為：（1）②，刻度尺；（2）BC； （3）①6.20，②$\frac{1661616_{6}-1161661_{4}}{10T}$，③0.40．

點評 本題比較簡單，考查了基本儀器的使用和基礎實驗的操作細節(jié)，對于基礎知識，平時訓練不可忽略，要在練習中不斷加強．
要提高應用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實驗問題的能力，知道勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，明確相鄰的相等時間內的位移之差為一個定值，在平時練習中要加強基礎知識的理解與應用．