Question

3．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中．

（1）接线时，在电磁打点计时器的两接线柱上分别接上导线，导线的另一端分别接在如图1中学生电源的C、D（选填“A、B”或“C、D”）两个接线柱上；
（2）穿纸带时，让纸带穿过打点计时器的限位孔，并压在复写纸的下面（选填“上面”或“下面”）；
（3）如图2所示为一条记录小车运动情况的纸带、舍掉开头比较密集的点迹，在后面便于测量的地方找一个点作计时起点0，后面每隔4个点取一个计数点，交流电的频率为50Hz．
 试根据所提供的纸带，每隔0.10s测一次速度，分别算出包含各计数点0、1、2…附近各段的平均速度$\frac{△x}{△t}$，把它当作打点计时器打下这些点时小车的瞬时速度，并将各个速度值填入下表，请根据图中刻度尺的读数，计算出计数点1、4对应时刻的小车速度并填入下表：

计数点编号	0	1	2	3	4	5	6
对应时刻t/s	0	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6
各计数点的速度v/（m•s-1）	0.26		0.78	1.05		1.55	1.82

（4）以速度v为纵轴，时间t为横轴，建立直角坐标系，根据表中的数据，在如图3坐标系中描出所有的点（已描好5个点），并画出小车运动的v-t图象．

Answer 1

分析 （1、2）根据打点计时器工作原理，及其操作步骤，即可判定．
（3）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上1、4点时小车的瞬时速度大小．
（4）用描点法画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线．

解答 解：（1）电磁打点计时器使用的是交流电源，因此要将导线接在低压交流电源上，即接C、D两个接线柱上，
（2）把电磁打点计时器固定在桌子上，让纸带穿过限位孔，并压在复写纸下面，这样才能通过振针把点打在纸带上，
（3）x₀₂=2.10cm=2.10×10^-2 m，x₃₅=5.30cm=5.30×10^-2 m，
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，有：
v₁=$\frac{2.10×1{0}^{-2}}{2×0.02}$m/s=0.53  m/s，
v₄=$\frac{5.3×1{0}^{-2}}{2×0.02}$m/s=1.33 m/s，
（4）将1、2、3、3、5各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中，画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线．

故答案为：（1）C、D；（2）下面；（3）0.53，1.33；（4）如上图所示．

点评 要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．要注意单位的换算．