Question

在做“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗時，
（1）實驗中，除了打點計時器（含紙帶和復(fù)寫紙）、小車、平板、鐵架臺、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下面的儀器和器材中，必須使用的有

 

和

 

．（A.220V的50Hz交流電源  B.220V的60HZ的交流電源  C．刻度尺  D．秒表  E．天平  F．重錘）
（2）打點計時器應(yīng)接在低壓

 

（填“直流”或“交流”）電源上，每隔

 

s打一次點．如圖所示是某實驗的紙帶，舍去前面比較密的點，從O點開始，每5個連續(xù)點取1個計數(shù)點，標以1、2、3…，那么相鄰兩個計數(shù)點之間的時間為

 

s，各計數(shù)點與O計數(shù)點之間的距離依次為X₁=3cm，X₂=7.5cm，X₃=13.5cm，則小車通過1計數(shù)點時的速度大小為V₁=

 

m/s，通過2計數(shù)點時的速度大小為V₂=

 

m/s，小車運動的加速度大小為

 

m/s²．
（3）下列采取的方法和措施中，可以減小實驗誤差的是…

 

A．把每打5個點的時間間隔作為一個時間單位來選取計數(shù)點
B．盡量調(diào)節(jié)小車的加速度小一些
C．舍去紙帶上密集的點，只利用點跡清晰、點間隔適當?shù)哪遣糠诌M行測量和計算
D．選用各處平整程度、光滑程度都相同的長木板來做實驗
E．使用平整、不卷曲的紙帶做實驗
F．使小車運動的方向與紙帶在同一直線上．

Answer 1

分析：根據(jù)實驗的原理確定所需的器材以及誤差的來源．
根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出小車通過計數(shù)點的瞬時速度，根據(jù)連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量求出小車的加速度．

解答：解：（1）在探究小車速度隨時間變化規(guī)律的實驗中，需要打點計時器，則需要220V的50Hz交流電源，因為紙帶的處理中，需要刻度尺，故選：AC．
（2）打點計時器應(yīng)接在低壓交流電源上，因為頻率為50Hz，則每隔0.02s打一個點，每5個連續(xù)點取1個計數(shù)點，則相鄰兩個計數(shù)點之間的時間為0.1s．
小車通過1計數(shù)點時的速度大小為v1=

x2

2T

=

0.075

0.2

m/s=0.375cm．通過計數(shù)點2的速度v2=

x3-x1

2T

=

0.135-0.03

0.2

m/s=0.525m/s．
x₁₂=x₂-x₁=4.5cm，x₂₃=x₃-x₂=6cm，則連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差△x=1.5cm，根據(jù)△x=aT²得，
a=

△x

T2

=

0.015

0.01

m/s2=1.5m/s2．
（3）A、把每打5個點的時間間隔作為一個時間單位來選取計數(shù)點，可以減小測量的誤差．故A正確．
B、為了減小實驗的誤差，加速度應(yīng)該略大一些．故B錯誤．
C、舍去紙帶上密集的點，只利用點跡清晰、點間隔適當?shù)哪遣糠诌M行測量和計算，可以減小測量的誤差．故C正確．
D、為了減小實驗的誤差，加速度應(yīng)保持不變，則選用各處平整程度、光滑程度都相同的長木板來做實驗．故D正確．
E、使用平整、不卷曲的紙帶做實驗，可以減小誤差．故E正確．
F、為了減小紙帶和限位孔之間的摩擦，使小車運動的方向與紙帶在同一直線上．故F正確．
故選：ACDEF．
故答案為：（1）A，C；（2）交流，0.02，0.1，0.375，0.525，1.5；（3）A、C、D、E、F．

點評：解決本題的關(guān)鍵知道實驗誤差的來源，以及掌握紙帶的處理，會通過紙帶求解瞬時速度和加速度．