Question

某同學(xué)在“探究小車速度隨時間變化規(guī)律”的活動中，如圖1所示，用打點計時器記錄被小車拖動的紙帶的運動情況，在紙帶上確定出A、B、C、D、E、F、G共7個計數(shù)點，其相鄰點間的距離如圖3所示，每個相鄰的計數(shù)點間的時間間隔為0.10s．

（1）按照實驗進行的先后順序，將下述步驟的代號填在橫線上

 

A．把穿過打點計時器的紙帶固定在小車的后面
B．把打點計時器固定在木板的沒有滑輪的一端，并連好電路
C．換上新的紙帶，再重做兩次
D．把長木板平放在實驗桌上，并使滑輪伸出桌面
E．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
F．把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過定滑輪，下邊吊著合適的鉤碼
G．?dāng)嚅_電源，取出紙帶
（2）試根據(jù)紙帶上各個計數(shù)點間的距離，每隔0.10s測一次速度，計算出打下B、C、D、E、F五個點時小車的瞬時速度，并將各個速度值填入下表（結(jié)合紙帶數(shù)據(jù)，選擇從理論上看誤差較小的方法計算瞬時速度．結(jié)果保留3位有效數(shù)字）
（3）從A點開始計時，將B、C、D、E、F各個時刻的瞬時速度描在直角坐標(biāo)系中，如圖2所示，并畫出小車的瞬時速度（υ）隨時間（t）的變化圖線．
（4）根據(jù)畫出的υ-t圖線可得小車速度隨時間變化的
規(guī)律是：

 

，
依據(jù)是：

 

．
（5）在實驗中，甲同學(xué)選擇用AD間的平均速度代替B點的瞬時速度，乙同學(xué)選用AC間的平均速度代替B點的瞬時速度，丙同學(xué)選用AB間的平均速度代替B點的瞬時速度，你認(rèn)為三位同學(xué)中比較準(zhǔn)確的是

 

．

Answer 1

分析：（1）在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中應(yīng)聯(lián)系實際做實驗的過程，結(jié)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；選出合適的順序．
（2）利用時間中點的瞬時速度等于該過程的平均速度求解；
（3）運用描點法作圖；
（4）根據(jù)畫出的υ-t圖線可得小車速度隨時間變化的規(guī)律；
（5）AD間的平均速度表示的是BC之間某點的平均速度，AB間的平均速度等于AB過程時間中點的瞬時速度．

解答：解：（1）實驗步驟的安排要符合邏輯，要符合事物發(fā)展的進程，一般都是先要安裝器材，準(zhǔn)備實驗，然后進行實驗的總體思路進行，據(jù)此可知該實驗的順序為：DBFAEGC；
（2）根據(jù)時間中點的速度等于該過程中的平均速度：
v_B=

xAC

2T

=

(1.62+2.38)×10-2

2×0.1

m/s=0.200m/s
v_C=

xBD

2T

=

(2.38+3.20)×10-2

0.2

m/s=0.279m/s
v_D=

xCE

2T

=

(3.20+3.99)×10-2

2×0.1

m/s=0.360m/s
v_E=

xDF

2T

=

(3.99+4.80)×10-2

0.2

m/s=0.440m/s
v_F=

xEG

2T

=

(4.80+5.62)×10-2

0.2

m/s=0.521m/s
（3）運用描點法作圖，如下：

（4）根據(jù)畫出的υ-t圖線可得小車速度隨時間變化的
規(guī)律是：小車的速度隨時間均勻增大；
依據(jù)是：相同的時間內(nèi)速度變化相同；
（5）由勻變速直線運動推論知AD間的平均速度表示的是BC之間某點的平均速度，AB間的平均速度等于AB過程時間中點的瞬時速度，只有AC間的平均速度等于B點的瞬時速度，所以比較準(zhǔn)確的是乙同學(xué)．
故答案為：（1）DBFAEGC；（2）0.200，0.279，0.360，0.440，0.521
（3）作圖象：要求做成直線，如圖；
（4）規(guī)律是：小車的速度隨時間均勻增大；           
依據(jù)是：相同的時間內(nèi)速度變化相同．
（5）乙．

點評：利用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實驗問題的能力，在平時練習(xí)中要加強基礎(chǔ)知識的理解與應(yīng)用，提高解決問題能力．