Question

20．某同学进行“探究小车速度随时间变化的规律”实验时．
（1）除电磁打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下列仪器和器材中，必须使用的有ACF
A、电压5V频率50Hz的交流电源           B、电压5V的直流电源
C、刻度尺       D、秒表       E、天平      F、重锤
（2）下列说法正确的是BD
A．电磁式打点计时器使用220v交流电源
B．先接通电源，让打点计时器正常工作时，再拖动纸带
C．纸带上的打点密集说明，纸带运动速度较大
D．从纸带上能看清的点开始选择计数点，并测量处理数据
（3）该同学按打点先后顺序每隔4个点取1个计数点，得到了O、A、B、C、D等几个计数点，如图所示，用刻度尺量得OA=1.50cm、AB=1.90cm、BC=2.30cm、CD=2.70cm．由此可知，打C点时纸带的速度大小为0.25m/s．纸带运动的加速度大小为0.40m/s²．（小数点后保留两位有效数字）

Answer 1

分析 根据实验的原理确定需要测量的物理量，从而确定所需的器材；
电磁式打点计时器使用4-6V的交流电源，实验时先接通电源，再释放纸带，点迹密表面相等时间内的位移小，可知速度小；
根据某段时间内平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出A点的瞬时速度，通过逐差法，运用相邻相等时间内的位移之差是一恒量求出加速度，通过速度时间公式求出O点的速度．

解答 解：（1）打点计时器需要交流电源，处理纸带时需要用刻度尺测出计数点间的距离，及重锤，因此需要的实验器材是A、C、F．
（2）A、电磁式打点计时器使用4-6V的交流电源，故A错误．
B、实验时先接通电源，再释放纸带，故B正确．
C、纸带上的打点密集说明，纸带运动速度较小，故C错误．
D、从纸带上能看清的点开始选择计数点，并测量处理数据可以减小实验的误差，故D正确．
故选：BD．
（3）由于两相邻计数点间有四个点未画出，所以两相邻计数点时间间隔为：T=0.1s．
利用匀变速直线运动的推论得：v_C=$\frac{{x}_{BD}}{2T}$=$\frac{0.023+0.027}{0.2}$=0.25m/s
由题意可知：x₁=3.18cm，x₂=（6.74-3.18）cm=3.56cm，x₃=（10.68-6.74）cm=3.94cm，x₄=（15.00-10.68）cm=4.32cm，
相邻计数点之间的位移差为△x=0.38cm，
根据匀变速直线运动的推论△x=aT²，得：
a=$\frac{{x}_{BD}-{x}_{OB}}{4{T}^{2}}$=$\frac{0.023+0.027-0.015-0.019}{4×0．{1}^{2}}$=0.40m/s²；
故答案为：（1）ACF；（2）BD；（3）0.25，0.40．

点评 能够知道相邻的计数点之间的时间间隔．要注意单位的换算和有效数字的保留．了解逐差法求解加速度有利于减小误差．