Question

10．某同學(xué)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)．

實(shí)驗(yàn)步驟如下：
A．安裝好實(shí)驗(yàn)器材；
B．讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列小點(diǎn)，重復(fù)幾次，選出一條點(diǎn)跡比較清晰的紙帶，從便于測(cè)量的點(diǎn)開始，每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，如圖乙中a、b、c、d等點(diǎn)；
C．測(cè)出x₁、x₂、x₃、…．
結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)步驟，請(qǐng)你繼續(xù)完成下列任務(wù)：
（1）實(shí)驗(yàn)中，除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（含紙帶、復(fù)寫紙）、小車、一端附有滑輪的長(zhǎng)木板、細(xì)繩、鉤碼、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下列的儀器和器材中，必須使用的有AD．（填選項(xiàng)代號(hào)）
A．電壓合適的50Hz交流電源　B．電壓可調(diào)的直流電源　C．秒表　D．刻度尺　E．天平　F．重錘　G．彈簧秤　H．滑動(dòng)變阻器
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)釋放紙帶和接通電源的合理順序是B（填選項(xiàng)前的字母）．
A．先釋放紙帶，再接通電源
B．先接通電源，再釋放紙帶
（3）如果小車做勻加速運(yùn)動(dòng)，所得紙帶如圖乙所示，則x₁、x₂、x₃的關(guān)系是x₃-x₂=x₂-x₁，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔是t，則打c點(diǎn)時(shí)小車的速度大小是$\frac{{x}_{2}+{x}_{3}}{10t}$．

Answer 1

分析 （1）結(jié)合實(shí)驗(yàn)過程取記憶實(shí)驗(yàn)所需的器材，特別是刻度尺是用來測(cè)量計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離，可以解出平均速度或瞬時(shí)速度以及加速度；而實(shí)驗(yàn)具體操作步驟的先后順序要在做實(shí)驗(yàn)時(shí)注意體會(huì)；
（2）開始記錄時(shí)，應(yīng)先給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電打點(diǎn)，然后釋放紙帶讓紙帶（隨物體）開始運(yùn)動(dòng)
（3）紙帶實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)中間時(shí)刻速度等于一段過程中的平均速度可求出某點(diǎn)的瞬時(shí)速度，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式△x=at²求得加速度．

解答 解：（1）AB、實(shí)驗(yàn)使用的電源必須是交流電源，故A正確，B錯(cuò)誤；
C、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器本身就是計(jì)時(shí)的儀器，所以不需要秒表，故C錯(cuò)誤刻
D、度尺要用來測(cè)量紙帶的點(diǎn)之間的距離，所以必須要有刻度尺，故D正確；
E、在處理紙帶求解速度與加速度的過程中，物體的質(zhì)量不需要知道，所以不用天平測(cè)物體的質(zhì)量，故E錯(cuò)誤．
FGH、在本實(shí)驗(yàn)中都不需要，故FGH錯(cuò)誤
故選：AD
（2）開始記錄時(shí)，應(yīng)先給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電打點(diǎn)，然后釋放紙帶讓紙帶（隨物體）開始運(yùn)動(dòng)，如果先放開紙帶開始運(yùn)動(dòng)，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)時(shí)器的電源，由于重物運(yùn)動(dòng)較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生較大的誤差；同時(shí)先打點(diǎn)再釋放紙帶，可以使打點(diǎn)穩(wěn)定，提高紙帶利用率，可以使紙帶上打滿點(diǎn)，故A錯(cuò)誤，B正確．
（3）因?yàn)檫B續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量，所以x₂-x₁=x₃-x₂，C點(diǎn)的速度v_C=$\frac{{x}_{2}+{x}_{3}}{10t}$
故答案為：（1）AD　       （2）B        （3）x₃-x₂=x₂-x₁，$\frac{{x}_{2}+{x}_{3}}{10t}$

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于一些實(shí)驗(yàn)操作細(xì)節(jié)，要通過親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，才能體會(huì)具體操作細(xì)節(jié)的含義，并且在做實(shí)驗(yàn)時(shí)體會(huì)得到的結(jié)果記憶深刻；
提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問題的能力，知道中間時(shí)刻速度等于一段過程中的平均速度，能根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式△x=at²求得加速度．