Question

（1）在 "探究小车速度随时间变化规律" 的实验中，下列说法正确的是

A．电火花计时器正常工作时，其打点的周期取决于交流电压的高低

B．电火花计时器应接在10V以下的交流电源上才能正常工作

C．打点计时器连续工作时间很短，应注意打点之后要立即关闭电源

D．开始实验时，应先接通电源，后释放小车

（2）某同学在实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带如图所示，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T＝0．10s，其中S₁=7．05cm、S₂=7．68 cm、S­₃=8．33 cm、S₄=8．95 cm、S₅=9．61 cm_­、S₆=10．26 cm_­，则D点处瞬时速度大小是m/s，计算小车运动加速度的表达式为，加速度大小是m/s²（计算结果保留两位有效数字）。

（3）另一同学利用气垫导轨测定滑块的加速度，滑块上安装了宽度为3．0 cm的遮光条，如图所示，滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光条通过第一个光电门的时间为Δt₁＝0．30 s，通过第二个光电门的时间为Δt₂＝0．10 s，遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为Δt＝4．0 s．试估算：滑块经过第一个光电门时的速度大小v₁₌____________ m/s ；在滑动过程中，滑块的加速度大小a=____________ m/s²。

Answer

（1）CD （2） 0.86 0.64 （3） 0.1 0.05

【解析】

试题分析：（1）电火花计时器正常工作时，其打点的周期取决于交流电源的频率，A错；电火花计时器应接在220V的交流电源上才能正常工作，B错；打点计时器连续工作时间很短，应注意打点之后要立即关闭电源，C对；开始实验时，应先接通电源，后释放小车，D对。

（2）在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于平均速度故，由逐差法知计算加速度的表达式为，代入数据得：；

（3）在极短的时间内，物体的瞬时速度可认为等于平均速度，则，同理可得，

考点：探究小车速度随时间变化规律

【名师点睛】求加速度

（1）逐差法

如图所示，纸带上有六个连续相等的时间T内的位移x1、x2、x3、x4、x5、x6.

由Δx＝aT2可得：

x4－x1＝（x4－x3）＋（x3－x2）＋（x2－x1）＝3aT2

x5－x2＝（x5－x4）＋（x4－x3）＋（x3－x2）＝3aT2

x6－x3＝（x6－x5）＋（x5－x4）＋（x4－x3）＝3aT2

所以a＝

由此可以看出，各段位移都用上了，有效地减小了偶然误差，所以利用纸带计算加速度时，可采用逐差法．

（2）两段法

将图所示的纸带分为OC和CF两大段，每段时间间隔是3T，可得：x4＋x5＋x6－（x1＋x2＋x3）＝a（3T）2，显然，求得的a和用逐差法所得的结果是一样的，但该方法比逐差法简单多了．