Question

17．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，
（1）下列给出的器材中，已有部分选好了，请选出剩余所需要的器材
A、电磁打点计时器    B、天平      C、低压交流电源      D、低压直流电源
E、细绳和纸带   F、钩码和小车     G、秒表   H、一端有滑轮的长木板  I、刻度尺
选出的器材有AEFH，还需要C、I．
（2）某同学按照以下步骤进行操作：
A、换上纸带重复做三次，选择一条较为理想的纸带；
B、将打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，接上低压交流电源；
C、把小车停在靠近打点计时器的地方，先放开小车，再接通电源；
D、断开电源，取下纸带；
E、把一条细绳拴在小车前端，绳跨过滑轮挂上砝码；把纸带固定在小车后端并让纸带穿过打点计时器；
以上步骤有错误的是C应更正为先接通电源，再释放小车；步骤合理的顺序是：BECDA（填步骤前的字母）．
（3）在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中，打点计时器使用的交流电频率为50Hz，如图1所示是记录小车做匀变速运动情况的纸带的一部分．在纸带上选定标有A-F的六个记数点，相邻两个记数点之间还有四个点（图上没有画出）．纸带旁边有一根最小刻度为毫米的刻度尺测量记数点间的距离，刻度尺的零刻度线跟“A”记数点对齐
a、由图可读出记数点“B”与“C”之间的距离为1.85cm
打下记数点“D”时小车运动的速度为0.25m/s．
（速度保留两位有效数字）
b、以打B点时为计时起点，建立v-t坐标系如图2所示，
请在图中作出小车运动的速度与时间关系图象（自己确定合理的标度）；已知（v_B=0.15m/s，v_C=0.21m/s，v_E=0.33m/s）
c、根据图线可得小车运动的加速度a=0.5 m/s²．

Answer 1

分析 （1）明确实验步骤和所要测量的物理量，即可知道实验所需要的实验器材．
（2）实验时应先接通电源，再释放小车，根据组装器材、进行实验，数据处理的顺序排列操作步骤．
（3）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D点的速度．
作出v-t图线，结合图线的斜率求出小车运动的加速度．

解答 解：（1）在本实验中，不需要测量小车或砝码的质量，因此不需要天平，打点计时器使用的是交流电源，因此不需要直流电源，同时打点计时器记录了小车运动时间，因此不需要秒表．测量点迹间的距离需要刻度尺，所以还需要的器材是：C、I．
（2）以上步骤有错误的是C，应先接通电源，再释放小车．
根据组装器材、进行实验，数据处理的顺序知，操作步骤顺序为：BECDA．
（3）相邻两个记数点之间还有四个点（图上没有画出），相邻的计数点时间间隔为0.1s，利用毫米刻度尺测出B、C两点间距S=18.5mm=1.85cm
某时刻的瞬时速度等于一段时间内的平均速度，
打下记数点“D”时小车运动的速度为
v_D=$\frac{{x}_{CE}}{2T}$=$\frac{0.081-0.031}{0.2}$=0.25m/s．
速度时间图线如图所示，

图线的斜率表示加速度，
则a=$\frac{0.30-0.11}{0.4}$m/s²≈0.5m/s²．
故答案为：（1）C  I；
（2）C，先接通电源，再释放小车，BECDA；
（3）a、1.85；b、0.25；c、0.5．如上图所示．

点评 本题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．