Question

8．在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中，小车拖着纸带运动，打点计时器每隔0.02s打一个点，打出的纸带如图所示．选出A、B、C、D、E共5个计数点，每相邻两个计数点之间还有四个实验点图中未画出，以A点为起点量出的到各点的位移已标在图上，回答以下问题：
（1）下列关于“探究小车速度随时间变化规律”的实验操作中正确的是ACD
A．在释放小车前，小车要紧靠打点计时器
B．打点计时器应放在长木板的有滑轮一端
C．应先接通电源，在打点计时器开始打点后再释放小车
D．应在小车到达滑轮前使小车停止运动
（2）根据打点计时器打出的纸带，我们可以直接得到的物理量是AB
A．时间间隔    B．位移       C．瞬时速度         D．平均速度
（3）由此可求得打下C点时小车运动的速度约为v_c=0.19m/s，小车的加速度为a=0.2m/s²．

Answer 1

分析 正确解答本题需要掌握：打点计时器的使用以及简单构造，小车应该从靠近打点计时器的位置处释放，并非紧靠．
实验中为了在纸带上打出更多的点，为了打点的稳定，具体操作中要求先启动打点计时器然后释放小车．
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D点时小车的瞬时速度大小．根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT²可以求出加速度的大小．

解答 解：A、在释放小车前，小车应尽量靠近打点计时器，以能在纸带上打出更多的点，有利于实验数据的处理和误差的减小，故A正确；
B、长木板放在桌面上，带滑轮的一端要伸出桌边，细线一端连着小车，另一端跨过定滑轮，连着重物．故B错误；
C、实验中为了在纸带上打出更多的点，为了打点的稳定，具体操作中要求先启动打点计时器然后释放小车，故C正确；
D、为了防止小车碰撞滑轮，应在小车到达滑轮前使小车停止运动，故D正确；
故选：ACD．
（2）根据打出的纸带我们可以直接得出时间间隔和小车前进的位移；故选：AB；
（3）选出A、B、C、D、E共5个计数点，每相邻两个计数点之间还有四个实验点图中未画出，所以时间间隔T=0.1s，
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，得：
v_c=$\frac{{x}_{CE}}{2T}$=$\frac{（5.40-1.60）×1{0}^{-2}}{0.2}$=0.19m/s
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT²可以求出加速度的大小，得：
x₄-x₂=2a₁T² 
x₃-x₁=2a₂T²
为了更加准确的求解加速度，我们对两个加速度取平均值，即小车运动的加速度计算表达式为：
a=$\frac{{x}_{4}+{x}_{3}-{x}_{2}-{x}_{1}}{4{T}^{2}}$=$\frac{（7.60-3.40）-3.40}{4×0.01}×1{0}^{-2}$=0.2m/s；
故答案为：（1）ACD；（2）AB；（3）0.19，0.2．

点评 对于测量小车速度随时间变化规律的实验要注意其注意事项，并且一定要学会逐差法求加速度的方法；计算时注意单位的换算．