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    12．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，做匀加速直线运动的小车，牵引一条纸带通过打点计时器，交流电源的频率是50Hz，由纸带上打出的某一点开始，每5个点剪下一段纸带，按如图所示，每一条纸带下端与x轴相重合，左边与y轴平行，将纸带不留间隙也不重叠地按长短顺序粘在坐标系中：
    （1）从下列所给器材中，选出本实验所需的器材有①④⑤⑥⑦⑨；
    ①打点计时器　②天平　③低压直流电源　④细绳　⑤纸带　⑥小车  ⑦钩码    ⑧秒表　⑨一端有滑轮的长木板
    （2）为达到实验目的，还缺少低压交流电源，刻度尺．
    （3）第三个0.1s内中间时刻的速度是0.38m/s；（计算结果保留两位有效数字）
    （4）运动物体的加速度是0.075m/s2．（计算结果保留两位有效数字）

    分析 （1、2）明确实验原理，了解打点计时器的打点原理，从而确定需要的器材；
    （3）本实验使用的方法是等效代替法解题，它们的长度分别等于x=v平均t，因为剪断的纸带所用的时间都是t=0.1s，即时间t相等，所以纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比；而此段纸带的平均速度等于这段纸带中间时刻的速度，最后得出结论纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比，还等于各段纸带中间时刻的速度之比，即纸带的高度之比等于中间时刻速度之比．
    （4）根据图中数据做出v-t图象，则图象的斜率大小等于物体的加速度．

    解答 解：（1）根据意可知，本实验应需要打点计时器、细绳、纸带，小车、钩码以及长木板，由于不需要测量质量，故天平不需要，同时打点计时器需要的时交流电源，故直流电源不需要；同时打点计时器本身可以测量时间，故不需要秒表；故选择：①④⑤⑥⑦⑨；
    （2）由于打点计时器需要交流电源，故还缺少交流电源，同时为了进行长度测量，应需要刻度尺；
    （3）它们的长度分别等于x=v平均t，因为剪断的纸带所用的时间都是t=0.1s，即时间t相等，所以纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比；而此段纸带的平均速度等于这段纸带中间时刻的速度，
    即在第3个0.1s内的位移为x=37.5mm=0.0375m，间时刻的速度为：v=$\frac{0.0375}{0.1}$m/s=0.38m/s
    （3）如图所示即相当于物体的速度-时间图象，则斜率即为加速度，横坐标每一纸带的宽度代表0.1s

    故：a=$\frac{0.060-0.0225}{0.55-0.05}$m/s2=0.075m/s2
    故答案为：（1）①④⑤⑥⑦⑨；（2）低压交流电源，刻度尺；（3）0.38；（4）0.075

    点评 本题注意采用的方法就是一般的利用打点计时器测量加速度的实验原理，要求能知道打点计时器的工作原理，根据电流方向的变化间隔打点，熟练使用打点计时器．纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比，还等于各段纸带中间时刻的速度之比，即纸带的高度之比等于中间时刻速度之比．这种等效替代的方法减小了解题难度．

    练习册系列答案
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    B．小球所受的洛伦兹力的大小为2N
    C．匀强电场的场强大小为3.2×106v/m
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    A．三位同学所选的车的质量相同
    B．三位同学所挂的砝码和砝码盘的总质量相同
    C．带有滑轮的轨道板在平衡摩擦力时倾斜角相等
    D．小车运动中摩擦力很小可以忽略
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    ①丙同学所选的车的质量最大；
    ②三位同学在做实验时保持不变的物理量是小车的质量；
    ③三位同学做实验时画出的均是直线，图线为直线说明实验中小车质量M远大于砝码和砝码的总质量m（选填“远小于”、“远大于”或者“等于”）
    ④做实验时横轴F取值是B；
    A．细绳对小车的拉力
    B．砝码和砝码盘的总重力
    C．砝码和砝码盘的总质量
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