Question

5．小明與他的同伴在做探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律的實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于他的同伴不太明確該實(shí)驗(yàn)的目的及原理，他從實(shí)驗(yàn)室里借取了如下器材：
（1）下列哪些器材是多余的：②⑧
①電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器②天平③低壓交流電源④細(xì)繩⑤紙帶⑥小車⑦鉤碼⑧秒表⑨一端有滑輪的長(zhǎng)木板
（2）為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，還需要的器材是：刻度尺
（3）（雙選）在該實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法中正確的是BC
A．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)固定在長(zhǎng)木板上，且靠近滑輪一端
B．開始實(shí)驗(yàn)時(shí)小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一端
C．應(yīng)先接通電源，待打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放小車
D．牽引小車的鉤碼個(gè)數(shù)越多越好
（4）如圖所示，是做實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz，A、B、C、D．E、F、G是紙帶上7個(gè)連續(xù)的點(diǎn)，根據(jù)紙帶，回答下列問(wèn)題：
①相鄰兩個(gè)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.02s
②點(diǎn)F由于不清晰而未畫出，試根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù)，推測(cè)EF點(diǎn)的距離為1.30cm
③打D點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的速度v_D=0.50m/s
④利用已經(jīng)測(cè)出的四段長(zhǎng)度，可得紙帶運(yùn)動(dòng)的加速度a=5.0m/s²

⑤如果當(dāng)時(shí)電網(wǎng)中交變電流的頻率是f=51Hz，而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道，那么加速度的測(cè)量值與實(shí)際值相比偏�。ㄟx填：偏大、偏小或不變）

Answer 1

分析 根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理確定所需測(cè)量的物理量，從而確定所需的器材．
根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理以及操作中的注意事項(xiàng)確定正確的操作步驟．
根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出瞬時(shí)速度，根據(jù)連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量求出EF的距離以及加速度的大�。�

解答 解：（1）探究小車速度隨時(shí)間的變化規(guī)律，不需要測(cè)量質(zhì)量，所以不需要天平，由于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以記錄時(shí)間，不需要秒表．故選：②⑧．
（2）實(shí)驗(yàn)中需要用刻度尺測(cè)量點(diǎn)跡間的距離，從而求出瞬時(shí)速度，所以還需要刻度尺．
（3）A、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)固定在長(zhǎng)木板上，且遠(yuǎn)離滑輪的一端，故A錯(cuò)誤．
B、開始實(shí)驗(yàn)時(shí)小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一端，故B正確．
C、實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源，再釋放小車，故C正確．
D、牽引小車的鉤碼個(gè)數(shù)不需要太多，故D錯(cuò)誤．
故選：BC．
（4）①因?yàn)榻涣麟姷念l率為50Hz，則相鄰兩個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s；
②根據(jù)連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量，為：△x=0.20cm，所以有：EF=1.30cm．
③打D點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的速度為：v_D=$\frac{{x}_{CE}}{2T}=\frac{（0.09+1.10）×1{0}^{-2}}{0.04}$m/s=0.50m/s，
④根據(jù)△x=aT²得加速度為：a=$\frac{△x}{{T}^{2}}=\frac{0.20×1{0}^{-2}}{0.0{2}^{2}}=5.0m/{s}^{2}$．
⑤如果當(dāng)時(shí)電網(wǎng)中交變電流的頻率是f=51Hz，則周期的測(cè)量值偏大，根據(jù)$a=\frac{△x}{{T}^{2}}$知，加速度的測(cè)量值偏�。�
故答案為：（1）②⑧；（2）刻度尺；（3）BC；（4）①0.02；②1.30；③0.50；④5.0；⑤偏小

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握紙帶的處理方法，會(huì)根據(jù)紙帶求解瞬時(shí)速度和加速度，主要是勻變速直線運(yùn)動(dòng)推論的運(yùn)用．