Question

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，选出实验中所需的器材并填在横线上（填序号）．
①打点计时器　 ②天平　　　③低压交流电源　 ④低压直流电源
⑤细线和纸带　 ⑥钩码　　　⑦秒表　　　　　 ⑧轨道小车　　　 ⑨刻度尺
选出的器材是：______．
（2）某同学在实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E共5个计数点．测得计数点间的距离如图1所示，每两个相邻的计数点之间还有四个点未画出来．

①每两个相邻的计数点的时间间隔为______s．
②试根据纸带上各个计数点间的距离，计算出打下B、C、D三个点时小车的瞬时速度，则v_B=______m/s，v_C=______m/s，v_D=______m/s．（保留3位有效数据）
③在图2所示的坐标系中作出小车的v-t图线，并根据图线求出a=______ m/s²．
④将图线延长与纵轴相交，交点的速度是______，此速度的物理意义是______．

Answer 1

解：（1）在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，所需的实验步骤：
（1）木板平放，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定，连接好电路，（此处所需的仪器有①③⑧）
（2）穿纸带；挂钩码，（此处所需的仪器有⑤⑥）
（3）先接通电源，然后放开小车，让小车拖着纸带运动，打完一条后立即关闭电源，
（4）换纸带，加钩码，再做二次．
（5）处理纸带，解出某位置的速度和运动过程的加速度．（此处所需的仪器⑨）
由实验步骤可以看出需要的仪器有①③⑤⑥⑧⑨，
（2）①由于相邻计数点间还有四个点未画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，
②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_B==0.138m/s
v_C==0.264m/s
v_D==0.390m/s
③作图时注意，尽量使描绘的点落在直线上，若不能落地直线上，尽量让其分布在直线两侧．
利用求得的数值作出小车的v-t图线（以打A点时开始记时），并根据图线求出小车运动的加速度a==1.26m/s²．
④将图线延长与纵轴相交，交点的纵坐标是零时刻的速度大小是0.020m/s，此速度的物理意义是计时初时的速度．
故答案为：（1）①③⑤⑥⑧⑨（2）①0.1
②0.138 0.264 0.390 ③1.26
④0.020 计时初时的速度
分析：探究小车速度随时间变化的关系的实验，所需的实验器材应该从实验的过程和步骤去考虑．
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C点时小车的瞬时速度大小．然后描点连线根据速度-时间图象解出斜率即为加速度．
点评：（1）探究小车速度随时间变化的关系的实验，所需的实验器材应该从实验的过程和步骤去考虑；
（2）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．