Question

（1）某校学习兴趣小组在研究“探索小车速度随时间变化的规律”的实验，图是某次实验得出的纸带，所用电源的频率为50H_Z，舍去前面比较密集的点，从0点开始，每5个连续点取1个计数点，标以1、2、3…．各计数点与0计数点之间的距离依次为d₁=3cm，d₂=7.5cm，d₃=13.5cm，则①物体做______的运动，理由是______；②物体通过1计数点的速度v₁=______m/s；③物体运动的加速度为a=______m/s²．
（2）在根据图2装置在进行验证牛顿第二定律的实验中，备有下列器材：
A、电磁打点计时器；B、天平；C、秒表；D、220V交流电源；E、电池；F、学生电源；G、纸带；H、细绳、砝码、实验小车；I、长木板（一端带定滑轮）；J、毫米刻度尺；
①实验中应选用的器材有：______
实验的研究对象是______
②本实验分两大步骤进行：
第一步：______；
第二步：______
③某同学在做“验证牛顿第二定律”的实验时，不慎将已平衡好摩擦力的长木板下面垫的小木片向远离定滑轮端移动一段距离而没有发现，那么描绘出来的a-F图象应是下图中的哪一个？______
A、B、C、D、

Answer 1

【答案】分析：（1）在匀变速直线运动中，连续相等时间内的位移差为常数即△x=aT²，据此可以判断物体是否做匀变速直线运动以及求出物体的加速度，根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度可以求出某点的瞬时速度；
（2）根据实验原理和需要测量的数据可以知道需要哪些仪器；本题采用的是控制变量法，研究a与F关系时，控制m不变，研究a与m关系时，控制F不变；长木板下面垫的小木片向远离定滑轮端移动一段距离，导致木板倾角减小，平衡摩擦力不够．
解答：解：（1）①由题意可知，计数点0与1之间的距离x₁=3cm，1与2之间的距离x₂=d₂-d₁=4.5cm；2与3之间的距离为x₃=d₃-d₂=6cm；由此可知△x=1.5cm为常数，因此该直线运动为匀变速直线运动．
故答案为：匀加速直线，△s=常数．
②匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度可以求出某点的瞬时速度，因此有：

故答案为：0.375．
③在匀变速直线运动中，连续相等时间内的位移差为常数即△x=aT²，将T=0.1s和△x=1.5cm带入解得a=1.5m/s²．
故答案为：1.5．
（2）①在该实验中由于打点计时器记录了小车运动的时间，因此不需要秒表，电磁打点计时器使用的是低压交流电源，因此不需要220V交流电源和电池，故需要的仪器是：A、B、F、G、H、I、J，本实验中探究的是小车的a、F、m之间的关系，因此研究对象为实验小车．
故答案为：A、B、F、G、H、I、J，实验小车．
②本题采用的是控制变量法，研究a与F关系时，控制m不变，研究a与m关系时，控制F不变．
故答案为：第一步：研究a与F的关系（m一定）；第二步：研究a与m的关系（F一定）．
③长木板下面垫的小木片向远离定滑轮端移动一段距离，导致木板倾角减小，平衡摩擦力不够，因此当存在拉力F时，物体的加速度为零，故ACD错误，B正确．
故答案为：B．
点评：明确实验原理是解决实验问题的关键，同时要加强匀变速直线运动规律等物理知识在实验中的应用．