Question

10．某同學(xué)用如圖甲所示的實驗裝置研究勻變速直線運動．

實驗步驟如下：
A．安裝好實驗器材；
B．讓小車拖著紙帶運動，打點計時器在紙帶上打下一系列小點，重復(fù)幾次，選出一條點跡比較清晰的紙帶，從便于測量的點開始，每五個點取一個計數(shù)點，如圖乙中a、b、c、d等點；
C．測出x₁、x₂、x₃、…．
結(jié)合上述實驗步驟，請你繼續(xù)完成下列任務(wù)：
（1）實驗中，除打點計時器（含紙帶、復(fù)寫紙）、小車、一端附有滑輪的長木板、細(xì)繩、鉤碼、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下列的儀器和器材中，必須使用的有AD．（填選項代號）
A．電壓合適的50Hz交流電源　B．電壓可調(diào)的直流電源　C．秒表　D．刻度尺　E．天平　F．重錘　G．彈簧秤　H．滑動變阻器
（2）實驗時釋放紙帶和接通電源的合理順序是B（填選項前的字母）．
A．先釋放紙帶，再接通電源
B．先接通電源，再釋放紙帶
（3）如果小車做勻加速運動，所得紙帶如圖乙所示，則x₁、x₂、x₃的關(guān)系是x₃-x₂=x₂-x₁，已知打點計時器打點的時間間隔是t，則打c點時小車的速度大小是$\frac{{x}_{2}+{x}_{3}}{10t}$．

Answer 1

分析 （1）結(jié)合實驗過程取記憶實驗所需的器材，特別是刻度尺是用來測量計數(shù)點之間的距離，可以解出平均速度或瞬時速度以及加速度；而實驗具體操作步驟的先后順序要在做實驗時注意體會；
（2）開始記錄時，應(yīng)先給打點計時器通電打點，然后釋放紙帶讓紙帶（隨物體）開始運動
（3）紙帶實驗中，若紙帶勻變速直線運動，根據(jù)中間時刻速度等于一段過程中的平均速度可求出某點的瞬時速度，根據(jù)運動學(xué)公式△x=at²求得加速度．

解答 解：（1）AB、實驗使用的電源必須是交流電源，故A正確，B錯誤；
C、打點計時器本身就是計時的儀器，所以不需要秒表，故C錯誤刻
D、度尺要用來測量紙帶的點之間的距離，所以必須要有刻度尺，故D正確；
E、在處理紙帶求解速度與加速度的過程中，物體的質(zhì)量不需要知道，所以不用天平測物體的質(zhì)量，故E錯誤．
FGH、在本實驗中都不需要，故FGH錯誤
故選：AD
（2）開始記錄時，應(yīng)先給打點計時器通電打點，然后釋放紙帶讓紙帶（隨物體）開始運動，如果先放開紙帶開始運動，再接通打點計時時器的電源，由于重物運動較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會對實驗產(chǎn)生較大的誤差；同時先打點再釋放紙帶，可以使打點穩(wěn)定，提高紙帶利用率，可以使紙帶上打滿點，故A錯誤，B正確．
（3）因為連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量，所以x₂-x₁=x₃-x₂，C點的速度v_C=$\frac{{x}_{2}+{x}_{3}}{10t}$
故答案為：（1）AD　       （2）B        （3）x₃-x₂=x₂-x₁，$\frac{{x}_{2}+{x}_{3}}{10t}$

點評 對于一些實驗操作細(xì)節(jié)，要通過親自動手實驗，才能體會具體操作細(xì)節(jié)的含義，并且在做實驗時體會得到的結(jié)果記憶深刻；
提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實驗問題的能力，知道中間時刻速度等于一段過程中的平均速度，能根據(jù)運動學(xué)公式△x=at²求得加速度．