Question

1．研究小车匀变速直线运动的实验装置如图（a）所示，其中斜面倾角θ可调，打点计时器的工作频率为50H_Z，纸带上计数点的间距如图（b）所示，其中每相邻两计数点之间还有4个记录点未画出．量出相邻的计数点之间的距离分别为S_AB=4.22cm、S_BC=4.65cm、S_CD=5.08cm、S_DE=5.49cm、S_EF=5.91cm、S_FG=6.34cm

（1）部分实验步骤如下：
A．测量完毕，关闭电源，取出纸带
B．接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车
C．将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连
D．把打点计时器固定在平板上，让纸带穿过限位孔
上述实验步骤的正确顺序是：DCBA（用字母填写）
（2）图（b）中标出的相邻两计数点的时间间隔T=0.1s
（3）计数点E对应的瞬时速度大小计算式为v_E=0.57 m/s．（保留两位有效数字）
（4）为了充分利用记录数据，减小误差，小车加速度大小的计算式应为a=0.42m/s²（保留两位有效数字）

Answer 1

分析 （1）打点计时器工作时使交流电源；先连接实验器材，测量时先接通电源，后释放纸带，测量完毕，关闭电源，取出纸带；
（2）打点计时器的工作频率为50H_Z，每隔0.02s打一次电，每相邻两点之间还有4个记录点未画出，共5个0.02s；
（3）匀变速直线运动中，平均速度等于中间时刻的瞬时速度；
（4）根据公式△x=aT²列式求解．

解答 解：（1）先连接实验器材，后穿纸带，再连接小车，接通电源，后释放纸带，打点并选择纸带进行数据处理；
上述实验步骤的正确顺序是：DCBA；
（2）由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，
（3）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5点时小车的瞬时速度大小．
v_E=$\frac{{S}_{DE}+{S}_{EF}}{2T}$=$\frac{0.0549+0.0591}{2×0.1}$=0.57 m/s
（4）根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT²可以求出加速度的大小，
得：s_DE-s_AB=3a₁T²
s_EF-s_BC=3a₂T²
s_FG-s_CD=3a₃T²
为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值
得：a=$\frac{1}{3}$（a₁+a₂+a₃）=$\frac{（{S}_{DE}+{S}_{EF}+{S}_{FG}）-（{S}_{AB}+{S}_{BC}+{S}_{CD}）}{9{T}^{2}}$=$\frac{（0.0549+0.0591+0.0634）-（0.0422+0.0465+0.0508）}{0.09}$=0.42 m/s²，
故答案为：
（1）DCBA；
（2）0.1；
（3）0.57；
（4）0.42．

点评 要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．