Question

18．（1）用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50Hz．有一段紙帶如圖所示：取O為起點(diǎn)，A 為第一個(gè)記數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)．若量得OA=3.00cm OB=6.50cm，OC=10.50cm，則C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度v_C=0.425m/s，物體運(yùn)動(dòng)的加速度a=0.500m/s²．（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）．

（2）在“探究力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中，用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點(diǎn)，在橡皮條的另一端拴上兩條細(xì)繩，細(xì)繩另一端系著繩套B、C（用來連接彈簧測(cè)量力計(jì)）．其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，OB和OC為細(xì)繩．
①在實(shí)驗(yàn)中，如果只將細(xì)繩換成橡皮筋，其它步驟沒有改變，實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否會(huì)發(fā)生變化？
答：不變．（選填“變”或“不變”）
②本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是B
A．理想實(shí)驗(yàn)法      B．等效替代法      C．控制變量法      D．建立物理模型法．

Answer 1

分析 （1）紙帶法實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度和加速度．能夠知道相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔．根據(jù)速度公式求出C點(diǎn)的速度；
（2）細(xì)繩的作用是確定兩個(gè)力的方向，換成橡皮筋也可以確定兩個(gè)力的方向；本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是等效替代法．

解答 解：（1）因?yàn)槊肯噜弮捎?jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s
利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論得：
v_B=$\frac{{x}_{AC}}{t}$=$\frac{（0.1050-0.03）}{2×0.1}$m/s=0.375m/s
根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：△x=at²，
a=$\frac{△x}{{t}^{2}}$=$\frac{{x}_{AB}-{x}_{OA}}{{t}^{2}}$=$\frac{（0.0650-0.0300-0.0300）}{0．{1}^{2}}$=0.500m/s²．
則C點(diǎn)的速度v_C=v_B+at=0.375+0.500×0.1=0.425m/s；
（2）細(xì)繩的作用是確定兩個(gè)力的方向，換成橡皮筋也可以確定兩個(gè)力的方向，故如果只將細(xì)繩換成橡皮筋，其它步驟沒有改變，那么實(shí)驗(yàn)結(jié)果不會(huì)發(fā)生變化；
本實(shí)驗(yàn)是用兩個(gè)力拉橡皮筋時(shí)使之產(chǎn)生與用一個(gè)力拉橡皮筋產(chǎn)生同樣的效果，即為等效替代法；
故答案為：（1）0.425； 0.500；
（2）不變；B

點(diǎn)評(píng) （1）根據(jù)題意要能夠知道相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔．要注意單位的換算和有效數(shù)字的保留，同時(shí)注意題目中所給的數(shù)據(jù)和解答中需要的數(shù)據(jù)．
（2）掌握“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)原理是根本，體會(huì)等效替代法的巧妙．