Question

5．小明與他的同伴在做探究小車速度隨時間變化的規(guī)律的實驗時，由于他的同伴不太明確該實驗的目的及原理，他從實驗室里借取了如下器材：
（1）下列哪些器材是多余的：②⑧．
①電磁打點計時器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⑨一端有滑輪的長木板
（2）為達(dá)到實驗?zāi)康模�還需要的器材是：刻度尺．
（3）（雙選）在該實驗中，下列說法中正確的是BC．
A．打點計時器應(yīng)固定在長木板上，且靠近滑輪一端
B．開始實驗時小車應(yīng)靠近打點計時器一端
C．應(yīng)先接通電源，待打點穩(wěn)定后再釋放小車
D．牽引小車的鉤碼個數(shù)越多越好
（4）如圖所示，是做實驗得到的一條紙帶．打點計時器電源頻率為50Hz，A、B、C、D、E、F、G是紙帶上7個連續(xù)的點，根據(jù)紙帶，回答下列問題：
①相鄰兩個點之間的時間間隔為0.02s
②點F由于不清晰而未畫出，試根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù)，推測EF點的距離為1.30cm
③打D點時紙帶運(yùn)動的速度v_D=0.50m/s；
④利用已經(jīng)測出的四段長度，可得紙帶運(yùn)動的加速度a=5.0m/s²；

Answer 1

分析 根據(jù)實驗的原理確定所需的器材，從而得出多余的器材和缺少的器材；
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(yùn)動，斷開電源由此可正確解答；
由電源的工作頻率50Hz，即可求解時間間隔；
根據(jù)相等時間內(nèi)，位移差相等，從而求出EF的長度；
根據(jù)勻變速直線運(yùn)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D點時小車的瞬時速度大�。�
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小．

解答 解：（1）（2）探究小車速度隨時間變化的規(guī)律的實驗中，不需要測量小車和鉤碼的質(zhì)量，所以不需要天平，打點計時器可以記錄時間，所以不需要秒表．所以多余的器材為：天平和秒表．實驗中需測量點跡間的距離，所以缺少刻度尺．
（3）解：A、打點計時器應(yīng)固定在長木板上，在固定滑輪的另一端，故A錯誤；
B、為了在紙帶打更多的點，開始實驗時小車應(yīng)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(yīng)先接通電源，再放開紙帶，故C正確；
D、鉤碼個數(shù)應(yīng)適當(dāng)，鉤碼個數(shù)少，打的點很密；鉤碼個數(shù)多，打的點少，都會帶來實驗誤差，故D錯誤．
故選：BC
（4）解：①打點計時器電源頻率為50Hz，相鄰兩個點之間的時間間隔為T=0.02s
②根據(jù)相等時間內(nèi)，位移差相等，即DE-CD=EF-DE
則有EF的距離x_EF=1.30cm，
③勻變速直線運(yùn)動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，
則v_D=$\frac{{x}_{CE}^{\;}}{2T}=\frac{0.009+0.0110}{0.04}m/s$=0.50m/s，
④AB的長度為0.50cm=0.0050m，BC的長度為0.70cm=0.0070m
△x=0.0070-0.0050=0.0020m
則加速度a=$\frac{△x}{{T}_{\;}^{2}}=\frac{0.0020}{0.0{2}_{\;}^{2}}m/{s}_{\;}^{2}$=5.0m/s²
故答案為：（1）②⑧（2）刻度尺      （3）BC     （4）0.02     1.30      0.50       5.0

點評 要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實驗問題的能力，知道勻變速直線運(yùn)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(nèi)的位移之差為一個定值，在平時練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識的理解與應(yīng)用．