Question

6．在“探究小車速度隨時間變化的規律”實驗中：
（1）除電源和電火花打點計時器（含紙帶、墨粉紙盤）、小車、平板軌道，在下面儀器和器材中，還需要使用的有BD．（填選項字母）
A．秒表          B．刻度尺           C．天平          D．鉤碼
（2）某同學操作以下實驗步驟，
①將小車移至靠近打點計時器處，先接通電源，再釋放小車
②將打點計時器固定在帶有定滑輪的長木板上，并接好電路
③把一條細繩拴在小車上，細繩跨過定滑輪，下面吊著適當重的鉤碼
④先斷開電源，再取下紙帶
⑤將紙帶固定在小車尾部，并穿過打點計時器的限位孔
以上合理的步驟順序為D
A．②①⑤③④B．②③①⑤④
C．②①③④⑤D．②③⑤①④
（3）在此實驗中，打點計時器使用的交流電源的頻率為50Hz，記錄小車運動的紙帶如圖所示，在紙帶上選擇6個計數點A、B、C、D、E、F，相鄰兩計數點之間還有四個點未畫出，已知S₁=7.54cm，S₂=10.53cm，S₃=15.01cm，如圖所示：

①小車在D點的速度為v_D=1.28m/s，小車在C點的速度為v_C=0.827m/s．（保留三位有效數字）
②若該組同學發現AC段紙帶被水浸泡了，S₁ 的數據無法讀取，請你幫助他們只利用CE段數據計算出小車運動的加速度為 a=4.48m/s²．（保留三位有效數字）

Answer 1

分析 （1）根據實驗的原理確定需要測量的物理量，從而確定所需的器材．
（2）按照組裝器材、實驗操作、記錄數據和數據處理的順序進行操作即可．
（3）根據勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上C、D兩點時小車的瞬時速度大小，根據勻變速直線運動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小．

解答 解：（1）A、打點計時器本身就是計時的儀器，所以不需要秒表，故A錯誤；
B、刻度尺要用來測量紙帶的點之間的距離，所以必須要有刻度尺，故B正確；
C、在處理紙帶求解速度與加速度的過程中，物體的質量不需要知道，所以不用天平測物體的質量，故C錯誤；
D、此實驗使用鉤碼拉動小車，所以不需要砝碼，故D正確；
故選：BD
（2）進行實驗時，要先組裝器材：②③⑤，然后進行實驗操作：①④，故D正確．
故選：D
（3）由于每相鄰兩個計數點間還有4個點沒有畫出，所以相鄰的計數點間的時間間隔T=0.1s，
根據勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，得：
v_D=$\frac{{s}_{3}+{s}_{2}}{2T}$=$\frac{0.1501+0.1053}{0.2}$=1.28m/s，
v_C=$\frac{{s}_{1}+{s}_{2}+{s}_{3}}{4T}$=$\frac{0.075+0.1501+0.1053}{0.4}$=0.827m/s，
根據勻變速直線運動的推論公式△x=aT²可得：
a=$\frac{{s}_{3}-{s}_{2}}{{T}^{2}}$=$\frac{0.1501-0.1053}{0．{1}^{2}}$=4.48m/s²
故答案為：（1）BD；（2）D；（3）①1.28，0.827，②4.48．

點評 要提高應用勻變速直線的規律以及推論解答實驗問題的能力，在平時練習中要加強基礎知識的理解與應用．注意單位的換算和有效數字的保留．