Question

19．在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中：
（1）下列哪些器材是多余的：②③⑧，
①電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器�、谔炱健、鄣蛪褐绷麟娫础、芗�(xì)繩�、菁垘А、扌≤嚒、咩^碼�、嗝氡怼、嵋欢擞谢�輪的長(zhǎng)木板
（2）為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，還需要的器材是：0～6V交流電源、刻度尺．
（3）如圖所示為實(shí)驗(yàn)時(shí)由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到的表示小車運(yùn)動(dòng)過程的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T=0.10s，其中x₁=7.05cm、x₂=7.68cm、x₃=8.33cm、x₄=8.95cm、x₅=9.61cm、x₆=10.26cm，則A點(diǎn)處瞬時(shí)速度的大小是0.86m/s，小車運(yùn)動(dòng)的加速度計(jì)算表達(dá)式為a=$\frac{（{x}_{4}+{x}_{5}{+}_{6}）-（{x}_{1}+{x}_{2}+{x}_{3}）}{9{T}^{2}}$，加速度的大小是0.64m/s²（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1、2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的步驟，結(jié)合實(shí)驗(yàn)的原理確定實(shí)驗(yàn)所需的器材，知道打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是交流電壓，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以測(cè)量時(shí)間，不需要秒表，在該實(shí)驗(yàn)中不需要測(cè)量小車的質(zhì)量，不需要天平；
（3）根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中時(shí)刻瞬時(shí)速度，對(duì)于勻變速直線運(yùn)動(dòng)，可以根據(jù)△x=aT²列式求解加速度大�。�

解答 解：（1）在探究小車速度隨時(shí)間變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，具體的實(shí)驗(yàn)步驟為：
①木板平放，并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定，連接好電路，（此步驟所需器材帶滑輪長(zhǎng)木板、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、復(fù)寫紙、導(dǎo)線）
②穿紙帶；掛鉤碼，（此步驟所需器材紙帶、鉤碼、細(xì)繩）
③先接通電源，然后放開小車，讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，打完一條后立即關(guān)閉電源，（此步驟所需器材小車）
④換紙帶，加鉤碼，再做二次．
⑤處理紙帶，解出某位置的速度和運(yùn)動(dòng)過程的加速度．（在處理紙帶時(shí)需要用刻度尺處理計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離）
從以上步驟可以看出實(shí)驗(yàn)中沒有用到天平和秒表和低壓交流電源，即②③⑧．
（2）為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模�還需要的器材是：0～6V交流電源，刻度尺；
（3）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上A點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度，即：
v_A=$\frac{{x}_{3}+{x}_{4}}{2T}$=$\frac{8.33+8.95}{2×0.1}×1{0}^{-2}$=0.86m/s
根據(jù)△x=aT²，有：（x₄+x₅+x₆）-（x₁+x₂+x₃）=a（3T）²，
解得：a=$\frac{（{x}_{4}+{x}_{5}{+}_{6}）-（{x}_{1}+{x}_{2}+{x}_{3}）}{9{T}^{2}}$
=$\frac{（8.95+9.61+10.26）-（7.05+7.68+8.33）}{9×0．{1}^{\;}}×1{0}^{-2}$ m/s²=0.64m/s²；
故答案為：（1）②③⑧，（2）0～6V交流電源、刻度尺；
（3）0.86，$\frac{（{x}_{4}+{x}_{5}{+}_{6}）-（{x}_{1}+{x}_{2}+{x}_{3}）}{9{T}^{2}}$；0.64．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了有關(guān)紙帶處理的基本知識(shí)，平時(shí)要加強(qiáng)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的實(shí)際操作，提高操作技能和數(shù)據(jù)處理能力．要注意單位的換算和有效數(shù)字的保留．