Question

8．（1）某同学在做“研究匀变速直线运动”实验，不需要的器材有DE．
A．小车B．一端带滑轮的木板C．打点计时器
D．低压直流电源E．秒表                     F．小钩码
G．刻度尺H．纸带I．细绳
（2）某学生在实验中操作有如下步骤，试按合理的顺序把步骤序号填在下面的线上：DBAFEGC．
A．把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面；
B．把打点计时器固定在木板没有滑轮的一端，并与电源相连接；
C．换上新纸带，重作两次实验；
D．把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌边；
E．先让小车停在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车；
F．把一条跨过滑轮的细绳一端拴在小车上，另一端吊一钩码；
G．断开电源，取下纸带；
（3）
由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.20s，其中S₁=7.05cm，S₂=7.68cm，S₃=8.33cm，S₄=8.95cm，S₅=9.61cm，S₆=10.26cm，则A点的瞬时速度大小是0.37m/s（保留2位有效数字），小车运动的加速度计算表达式是a=$\frac{（{S}_{6}+{S}_{5}+{S}_{4}）-（{S}_{3}+{S}_{2}+{S}_{1}）}{9{T}^{2}}$（用题中所给的字母表示），加速度大小为0.16m/s²（保留2位有效数字）．

Answer 1

分析 （1、2）根据实验的原理确定所需测量的物理量，从而确定所需的实验器材．按照组装器材、进行实验、数据处理的顺序排列操作步骤；
（3）纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度．

解答 解：（1）实验需要打点计时器，打点计时器需要低压交流电源和纸带，需要小车和一端带有滑轮的木板．需要用刻度尺测量点迹间的距离，由于打点计时器可以记录时间，所以不需要秒表，故不需要的器材为：DE．
（2）实验时先组装器材，顺序为：DBAF，然后进行实验，顺序为：EGC，最后进行数据处理．
则操作步骤顺序为：DBAFEGC．
（3）利用匀变速直线运动的推论得：v_A=$\frac{{S}_{1}+{S}_{2}}{2T}$=$\frac{0.0705+0.0768}{2×0.2}$≈0.37m/s．
由于相邻的计数点间的位移之差不等，故采用逐差法求解加速度．
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：s₄-s₁=3a₁T² 
s₅-s₂=3a₂T² 
 s₆-s₃=3a₃T² 
为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值，得：a=$\frac{1}{3}$（a₁+a₂+a₃）
小车运动的加速度计算表达式为：a=$\frac{（{S}_{6}+{S}_{5}+{S}_{4}）-（{S}_{3}+{S}_{2}+{S}_{1}）}{9{T}^{2}}$
代入数据得a=0.16m/s²．
故答案为：（1）DE；（2）DBAFEGC；（3）0.37，$\frac{（{S}_{6}+{S}_{5}+{S}_{4}）-（{S}_{3}+{S}_{2}+{S}_{1}）}{9{T}^{2}}$；0.16．

点评 本题比较简单，考查了有关纸带处理的基本知识，平时要加强基础实验的实际操作，提高操作技能和数据处理能力；
要注意单位的换算和有效数字的保留．
能够运用逐差法求解加速度．