Question

在下列给出的器材中，选出“探究小车速度随时间变化的规律”的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　　 ⑥钩码和小车　 ⑦秒表　 ⑧一端有滑轮的长木板　 ⑨刻度尺
（1）选出的器材是______

电磁打点计时器和电火花计时器都是一种计时仪器，电源的频率为50Hz，在探究“小车速度随时间变化的规律”的实验中，当物体做匀加速直线运动时，某同学得到了几条较为理想的纸带，他已在每条纸带上按每隔5个点取好一个计数点，即两计数点之间的时间间隔为0.1s，依打点的先后次序编为0、1、2、3、4、5、6测得：s₁=1.40cm，s₂=1.90cm，s₃=2.38cm，s₄=2.88cm，s₅=3.39cm，s₆=3.87cm．那么：
（2）在计时器打点1时，小车的速度为v₁=______ cm/s．
（3）根据下表在图2的平面直角坐标系中作出速度-时间图象（以第0点为t=0时刻）．

计数点序号	1	2	3	4	5
计数点对应时刻（s）	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5
小车通过计数点的速度（cm/s）	v1	21.40	26.30	31.35	36.30

（4）将图线延长与纵轴相交，交点的速度大小是______cm/s，表示的物理意义是______．

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，（此处所需的仪器有⑥）
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，（此处所需的仪器有⑨）
由实验步骤可以看出需要的仪器有①、③、⑤、⑥、⑧、⑨
（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
v₁==16.50cm/s．
（3）根据表中所给数据，利用描点法画出图象如下所示：
（4）将图线延长与纵轴相交，交点的速度是11.60 cm/s，此速度对应零时刻的速度，所以它的物理意义是打第0点时小车的瞬时速度．

故答案为：（1）①、③、⑤、⑥、⑧、⑨
（2）16.50
（3）如图
（4）11.60 cm/s 打第0点时小车的瞬时速度
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1点时小车的瞬时速度大小．
根据表中所给数据，利用描点法可以画出图象；
点评：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；
对于“探究小车速度随时间变化的规律”这样的基础实验，同学们一定要到实验室亲自操作，才能深刻理解实验步骤、注意事项、数据处理等问题的细节．