Question

18．（1）用打點計時器研究勻變速直線運動的規(guī)律，打點計時器使用的交流電源的頻率為50Hz．有一段紙帶如圖所示：取O為起點，A 為第一個記數(shù)點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點．若量得OA=3.00cm OB=6.50cm，OC=10.50cm，則C點對應(yīng)的速度v_C=0.425m/s，物體運動的加速度a=0.500m/s²．（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）．

（2）在“探究力的平行四邊形定則”的實驗中，用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點，在橡皮條的另一端拴上兩條細(xì)繩，細(xì)繩另一端系著繩套B、C（用來連接彈簧測量力計）．其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點，OB和OC為細(xì)繩．
①在實驗中，如果只將細(xì)繩換成橡皮筋，其它步驟沒有改變，實驗結(jié)果是否會發(fā)生變化？
答：不變．（選填“變”或“不變”）
②本實驗采用的科學(xué)方法是B
A．理想實驗法      B．等效替代法      C．控制變量法      D．建立物理模型法．

Answer 1

分析 （1）紙帶法實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度和加速度．能夠知道相鄰的計數(shù)點之間的時間間隔．根據(jù)速度公式求出C點的速度；
（2）細(xì)繩的作用是確定兩個力的方向，換成橡皮筋也可以確定兩個力的方向；本實驗采用的科學(xué)方法是等效替代法．

解答 解：（1）因為每相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點，所以相鄰的計數(shù)點之間的時間間隔為0.1s
利用勻變速直線運動的推論得：
v_B=$\frac{{x}_{AC}}{t}$=$\frac{（0.1050-0.03）}{2×0.1}$m/s=0.375m/s
根據(jù)運動學(xué)公式得：△x=at²，
a=$\frac{△x}{{t}^{2}}$=$\frac{{x}_{AB}-{x}_{OA}}{{t}^{2}}$=$\frac{（0.0650-0.0300-0.0300）}{0．{1}^{2}}$=0.500m/s²．
則C點的速度v_C=v_B+at=0.375+0.500×0.1=0.425m/s；
（2）細(xì)繩的作用是確定兩個力的方向，換成橡皮筋也可以確定兩個力的方向，故如果只將細(xì)繩換成橡皮筋，其它步驟沒有改變，那么實驗結(jié)果不會發(fā)生變化；
本實驗是用兩個力拉橡皮筋時使之產(chǎn)生與用一個力拉橡皮筋產(chǎn)生同樣的效果，即為等效替代法；
故答案為：（1）0.425； 0.500；
（2）不變；B

點評 （1）根據(jù)題意要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，同時注意題目中所給的數(shù)據(jù)和解答中需要的數(shù)據(jù)．
（2）掌握“驗證力的平行四邊形定則”的實驗原理是根本，體會等效替代法的巧妙．