Question

14．（1）在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中，实验室提供了以下器材：电火花打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、交流电源、秒表．其中在本实验中不需要的器材是秒表．
（2）在探究小车速度随时间变化规律的实验中，关于使用操作，下列说法中正确的是BCD
A．本实验要求平衡小车摩擦力
B．在释放小车前，小车应靠近打点计时器
C．应先接通电源，待打点计时器开始打点后再释放小车
D．打点计时器要连接交流电源
（3）如图所示，是某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程中的一条清晰纸带，打点计时器打点的时间间隔T=0.02s，将纸带上每隔四个点（图上没画出）按打点顺序依次标为A、B、C…，其中x₁=7.05cm、x₂=7.68cm、x₃=8.33cm、x₄=8.95cm、x₅=9.61cm、x₆=10.26cm．
下表列出了打点计时器打下B、C、E、F时小车的瞬时速度，请在表中填入打点计时器打下D点时小车的瞬时速度．

位置	B	C	D	E	F
速度/（m/s）	0.737	0.801		0.928	0.994

（4）以A点为计时起点，在坐标图2中画出小车的速度-时间关系图线．
（5）根据你画出的小车的速度-时间关系图线计算出的小车的加速度a=0.64m/s²．

Answer 1

分析 （1）解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项；
（2）正确解答本题需要掌握：打点计时器的使用以及简单构造等，明确《探究小车速度随时间变化的规律》实验中一些简单操作细节等；
（3）在匀变速直线运动中，时间中点的速度等于该过程中的平均速度，由此可求出D点速度大小；
（4）利用描点法可画出速度-时间图象；
（5）图象的斜率大小表示加速度大小，由此可以求出小车的加速度大小．

解答 解：（1）本实验中不需要测量纸带运动的时间，因此不需要的器材是秒表．
（2）A、探究小车速度随时间变化规律的实验中，是否存在摩擦阻力，对研究速度与时间关系，没有影响，故A错误；
B、在释放小车前，小车应尽量靠近打点计时器，以能在纸带上打出更多的点，有利于实验数据的处理和误差的减小，故B正确；
C、实验中为了在纸带上打出更多的点，为了打点的稳定，具体操作中要求先启动打点计时器然后释放小车，故C正确；
D、探究小车速度随时间变化规律的实验中，故D正确；
（3）根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度知：
v_D=$\frac{{x}_{3}+{x}_{4}}{2×5T}$=$\frac{0.0833+0.0895}{2×0.1}$=0.864 m/s
（4）小车的速度-时间关系图线如图所示．
；
（5）在v-t图象中，图线的斜率表示加速度的大小，则：a=$\frac{△v}{△t}$=0.64m/s²
因此加速度的范围，a=（0.64±0.01）m/s²．
故答案为：（1）秒表；（2）BCD；（3）0.864，0.928； （4）见上图； （5）0.64．

点评 对于实验器材的选取一是根据实验目的进行，二是要进行动手实验，体会每种器材的作用．
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．
同时注意利用图象来解决问题．