Question

小明与他的同伴在做探究小车速度随时间变化的规律的实验时，由于他的同伴不太明确该实验的目的及原理，他从实验室里借取了如下器材：

（1）下列哪些器材是多余的：_____

①电磁打点计时器②天平③低压交流电源

④细绳⑤纸带⑥小车⑦钩码⑧秒表⑨一端有滑轮的长木板

（2）为达到实验目的，还需要的器材是：_____

（3）（双选）在该实验中，下列说法中正确的是_____

A．打点计时器应固定在长木板上，且靠近滑轮一端

B．开始实验时小车应靠近打点计时器一端

C．应先接通电源，待打点稳定后再释放小车

D．牵引小车的钩码个数越多越好

（4）实验得到的一条纸带如图所示．打点计时器电源频率为50Hz，其中相邻的两个计数点还有4个点未画出，则根据纸带，回答下列问题：

①相邻两个点之间的时间间隔为0.1s

②根据纸带上的数据，则计数点1时小车对应的速度分别为：v₁=_____m/s；

③据此可求出小车的加速度为a=_____m/s²．（本题所有计算结果均保留两位小数）

Answer

②⑧ 刻度尺 BC 0.36 0.38

【解析】（1）在探究小车速度随时间变化规律的实验中，具体的实验步骤为：
①木板平放，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定，连接好电路，（此步骤所需器材带滑轮长木板、打点计时器、复写纸、导线）
②穿纸带；挂钩码，（此步骤所需器材纸带、钩码、细绳）
③先接通电源，然后放开小车，让小车拖着纸带运动，打完一条后立即关闭电源，（此步骤所需器材小车）
④换纸带，加钩码，再做二次．
⑤处理纸带，解出某位置的速度和运动过程的加速度．（在处理纸带时需要用刻度尺处理计数点之间的距离）
从以上步骤可以看出实验中多余的是天平、秒表，即为②、⑧．
（2）为达到实验目的，还需要的器材是：刻度尺；
（3）打点计时器应固定在长木板上，在固定滑轮的另一端，故A错误；为了在纸带打更多的点，开始实验时小车应放在靠近打点计时器一端，故B正确；打点计时器在使用时，为了使打点稳定，同时为了提高纸带的利用率，使尽量多的点打在纸带上，要应先接通电源，再放开纸带，故C正确；钩码个数应适当，钩码个数少，打的点很密；钩码个数多，打的点少，都会带来实验误差，故D错误．故选BC.
（4）②根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，
得：

③根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，
得：x4-x2=2a1T2  x3-x1=2a2T2
为了更加准确的求解加速度，我们对两个加速度取平均值得：a=（a1+a2）
即小车运动的加速度计算表达式为：a=
解得：a=0.38m/s2