Question

12．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中：
（1）需要的器材有：电磁打点计时器、一端有定滑轮长木板、复写纸片、导线、小车、细线、钩码、低压交流电源，纸带，刻度尺．
（2）某同学拖动纸带运动，打点计时器在纸带上打出一系列点，电源的频率是50Hz，处理时每隔1个点取一个记数点，标上字母A、B、C、D、E、F，A点与0刻度对齐．
如图所示，某同学用mm刻度尺进行测量，请帮忙读出B、C在刻度尺上的位置，填到表中：

计数点	B	C	D	E	F
位置（cm）			4.43	6.22	8.10

由读出数据可计算出打下AF段纸带时小车的平均速度为v_AF=0.405m/s．
（3）若认为一段时间中间时刻的瞬时速度就是这段时间内的平均速度，则打点计时器打下C点时小车的速度v_C=0.388m/s．

Answer 1

分析 （1）根据实验的原理确定所需测量的物理量，从而确定所需的器材．
（2）根据刻度尺的读数得出B、C位置坐标，结合AF间的距离求出AF段的平均速度．
（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C点的速度．

解答 解：（1）该实验中通过研究打点计时器打出的纸带来探究小车速度随时间变化的规律，因此需要纸带，同时该实验中需要测量记数点之间的距离，因此需要刻度尺．
（2）根据B、C在刻度尺上的指示位置，可以得出B、C各点的位置如下表所示（注意要进行估读）．

计数点	B	C	D	E	F
位置（cm）	1.32～1.35	2.75～2.80	4.44	6.22	8.12

由读出数据可计算出打下AF段纸带时小车的平均速度为：$\overline{v}=\frac{{x}_{AF}}{t}=\frac{0.0810}{5×0.04}$m/s=0.405m/s．
（3）${v}_{C}=\frac{{x}_{BD}}{t′}=\frac{（4.40-1.30）×1{0}^{-2}}{2×0.04}$m/s≈0.388m/s．
故答案为：（1）纸带、刻度尺．    （2）1.32～1.35，2.75～2.80，0.405    m/s．
（3）0.388．

点评 对于纸带问题的处理，我们要熟练应用匀变速直线运动的规律以及推论进行数据处理，因此在平时训练中要提高应用基本规律解答实验问题的能力．