Question

14．在“探究小車速度隨時間變化的規律”的實驗中：
（1）給出下列的器材，選出實驗中不需的器材并填在橫線上（填序號）．
①電火花打點計時器    ②刻度尺     ③細線和紙帶     ④鉤碼     ⑤軌道小車       ⑥秒表
不需要的器材是：⑥．
（2）接通電源與釋放紙帶讓紙帶（隨物體）開始運動，這兩項操作的時間順序是A
A．先接通電源，后釋放紙帶             B．先釋放紙帶，后接通電源
C．釋放紙帶的同時接通電源             D．先接通電源或先釋放紙帶都可以
（3）在用接在50Hz交流電源上的打點計時器測定小車做勻加速直線運動的加速度的實驗中，得到如圖所示的一條紙帶，從比較清晰的點開始起，分別標上計數
點0、1、2、3、4…，相鄰計數點之間還有四個點未畫出，量得0與1兩點間的距離x₁=4.00cm，1與2兩點間的距離x₂=6.00cm，2與3兩點間的距離x₃=8.00cm．
則打下2點時小車的速度大小為0.70m/s，小車的加速度大小為2.0m/s²．

Answer 1

分析 根據實驗的原理確定所需測量的物理量，從而確定所需的器材，根據某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出點1和點2的瞬時速度，根據連續相等時間內的位移之差是恒量；即△x=aT²即求出加速度．

解答 解：（1）本實驗中時間是由打點計時器測出，故不需要秒表，故不需要的器材為：⑥．
（2）為了有效地使用紙帶，應先接通電源，再釋放紙帶，故選：A．
（3）打點的時間間隔為0.02s，相鄰計數點之間還有四個點未畫出，每兩個相鄰的計數點的時間間隔為0.1s，
點2的瞬時速度為：${v}_{2}=\frac{{x}_{2}+{x}_{3}}{2T}=\frac{0.14}{0.2}m/s=0.70$m/s，
因為連續相等時間內的位移之差△x=2cm，根據△x=aT²得，
a=$\frac{△x}{{T}^{2}}=\frac{0.02}{0.01}=2.0m/{s}^{2}$．
故答案為：（1）⑥；（2）A；（3）0.70，2.0

點評 解決本題的關鍵掌握紙帶的處理方法，要求能通過紙帶求解瞬時速度和加速度；同時注意解題的關鍵是勻變速直線運動推論的運用．