Question

15．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，频率为50赫兹．某同学做此实验时步骤如下：
A．拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，接通电源．再放开纸带
B．将打点计时器固定在长木板上，并接好电路．
C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面挂上适当的钩码．
D．小车停止运动后，关闭打点计算器，取下纸带．
E．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔．
F．换上新纸带，重复操作三次，然后从各纸带中选取一条清晰的进行数据处理．

（1）合理的顺序为BECADF．
（2）如图所示给出了本次实验中从0开始，每隔4个点取一个计数点的纸带，其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点，测得x₁=1.40cm，x₂=1.90cm，x₃=2.38cm，x₄=2.88cm，x₅=3.39crn，x₆=3.87cm，在计算器打出点1，2，3，4，5时，小车的速度分别为：v₁=16.5cm/s，v₂=21.40cm/s，v₃=26.30cm/s，v₄=31.35cm/s，v₅=36.30cm/s．
（3）求出小车的加速度a=0.50m/s²．

Answer 1

分析 在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中应联系实际做实验的过程，结合注意事项：使小车停在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车，让小车运动，断开电源；选出合适的顺序．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，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点时小车的瞬时速度大小．

解答 解：（1）在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，应先把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，然后把打点计时器固定在长木板的没有滑轮的一端，并连好电路，再把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面，把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下边吊着合适的钩码，使小车停在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车，让小车运动，断开电源，取出纸带，最后换上新的纸带，再重做两次．
根据上面的过程可知步骤为：BECADF；
（2）每隔4个点取一个计数点，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，
其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点，测得x₁=1.40cm，
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，可以求出打纸带上各点时小车的瞬时速度大小；
v₁=$\frac{0.0140+0.0190}{0.2}$m/s=16.5cm/s
（3）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-x₁=3a₁T² 
x₅-x₂=3a₂T² 
 x₆-x₃=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）=$\frac{（0.0288+0.0339+0.0387）-（0.0140+0.0190+0.0238）}{9×0.01}$=0.50m/s²
故答案为：（1）BECADF．
（2）1.40；16.5
（3）0.50

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．