Question

16．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中：
（1）给出下列的器材，选出实验中不需的器材并填在横线上（填序号）．
①电火花打点计时器 ②天平 ③刻度尺 ④细线和纸带 ⑤钩码 ⑥秒表 ⑦轨道小车
不需要的器材是：②⑥．
（2）接通电源与释放纸带让纸带（随物体）开始运动，这两项操作的时间顺序是A
A．先接通电源，后释放纸带    B．先释放纸带，后接通电源
C．释放纸带的同时接通电源    D．先接通电源或先释放纸带都可以
（3）在用接在50Hz交流电源上的打点计时器测定小车做匀加速直线运动的加速度的实验中，得到如图所示的一条纸带，从比较清晰的点开始起，分别标上计数点0、1、2、3、4…，相邻计数点之间还有四个点未画出，量得0与1两点间的距离x₁=4.00cm，1与2两点间的距离x₂=6.00cm，2与3两点间的距离x₃=8.00cm，3与4两点间的距离x₄=10.00cm．每两个相邻的计数点的时间间隔为0.1s，则打下测量点1时小车的速度大小为0.5m/s，打下2点时小车的速度大小为0.7m/s，小车的加速度大小为2m/s²．

Answer 1

分析 根据实验的原理确定所需测量的物理量，从而确定所需的器材，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出点1和点2的瞬时速度，根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出加速度．

解答 解：（1）探究小车速度随时间的变化规律，不需要天平，时间有打点计时器测出，不需要秒表，故不需要的器材为：②⑥．
（2）为了有效地使用纸带，应先接通电源，再释放纸带，故选：A．
（3）打点的时间间隔为0.02s，相邻计数点之间还有四个点未画出，每两个相邻的计数点的时间间隔为0.1s，
点1的瞬时速度v₁=$\frac{{x}_{1}+{x}_{2}}{2T}$=$\frac{0.04+0.06}{0.2}$m/s=0.5m/s，
点2的瞬时速度v₂=$\frac{{x}_{2}+{x}_{3}}{2T}$=$\frac{0.06+0.08}{0.2}$m/s=0.7m/s，
因为连续相等时间内的位移之差△x=2cm，根据△x=aT²得，a=$\frac{△x}{{T}^{2}}$=$\frac{0.02}{0．{1}^{2}}$=2m/s²．
故答案为：（1）②⑥，（2）A，（3）0.1，0.5，0.7，2．

点评 解决本题的关键掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度和加速度，关键是匀变速直线运动推论的运用，同时注意单位的统一．