Question

某同學在“探究小車速度隨時間變化規律”的活動中，如圖1所示，用打點計時器記錄被小車拖動的紙帶的運動情況，在紙帶上確定出A、B、C、D、E、F、G共7個計數點，其相鄰點間的距離如圖3所示，每個相鄰的計數點間的時間間隔為0.10s．

（1）按照實驗進行的先后順序，將下述步驟的代號填在橫線上

 

A．把穿過打點計時器的紙帶固定在小車的后面
B．把打點計時器固定在木板的沒有滑輪的一端，并連好電路
C．換上新的紙帶，再重做兩次
D．把長木板平放在實驗桌上，并使滑輪伸出桌面
E．使小車停在靠近打點計時器處，接通電源，放開小車，讓小車運動
F．把一條細繩拴在小車上，細繩跨過定滑輪，下邊吊著合適的鉤碼
G．斷開電源，取出紙帶
（2）試根據紙帶上各個計數點間的距離，每隔0.10s測一次速度，計算出打下B、C、D、E、F五個點時小車的瞬時速度，并將各個速度值填入下表（結合紙帶數據，選擇從理論上看誤差較小的方法計算瞬時速度．結果保留3位有效數字）
（3）從A點開始計時，將B、C、D、E、F各個時刻的瞬時速度描在直角坐標系中，如圖2所示，并畫出小車的瞬時速度（υ）隨時間（t）的變化圖線．
（4）根據畫出的υ-t圖線可得小車速度隨時間變化的
規律是：

 

，
依據是：

 

．
（5）在實驗中，甲同學選擇用AD間的平均速度代替B點的瞬時速度，乙同學選用AC間的平均速度代替B點的瞬時速度，丙同學選用AB間的平均速度代替B點的瞬時速度，你認為三位同學中比較準確的是

 

．

Answer 1

分析：（1）在“探究小車速度隨時間變化的規律”的實驗中應聯系實際做實驗的過程，結合注意事項：使小車停在靠近打點計時器處，接通電源，放開小車，讓小車運動，斷開電源；選出合適的順序．
（2）利用時間中點的瞬時速度等于該過程的平均速度求解；
（3）運用描點法作圖；
（4）根據畫出的υ-t圖線可得小車速度隨時間變化的規律；
（5）AD間的平均速度表示的是BC之間某點的平均速度，AB間的平均速度等于AB過程時間中點的瞬時速度．

解答：解：（1）實驗步驟的安排要符合邏輯，要符合事物發展的進程，一般都是先要安裝器材，準備實驗，然后進行實驗的總體思路進行，據此可知該實驗的順序為：DBFAEGC；
（2）根據時間中點的速度等于該過程中的平均速度：
v_B=

xAC

2T

=

(1.62+2.38)×10-2

2×0.1

m/s=0.200m/s
v_C=

xBD

2T

=

(2.38+3.20)×10-2

0.2

m/s=0.279m/s
v_D=

xCE

2T

=

(3.20+3.99)×10-2

2×0.1

m/s=0.360m/s
v_E=

xDF

2T

=

(3.99+4.80)×10-2

0.2

m/s=0.440m/s
v_F=

xEG

2T

=

(4.80+5.62)×10-2

0.2

m/s=0.521m/s
（3）運用描點法作圖，如下：

（4）根據畫出的υ-t圖線可得小車速度隨時間變化的
規律是：小車的速度隨時間均勻增大；
依據是：相同的時間內速度變化相同；
（5）由勻變速直線運動推論知AD間的平均速度表示的是BC之間某點的平均速度，AB間的平均速度等于AB過程時間中點的瞬時速度，只有AC間的平均速度等于B點的瞬時速度，所以比較準確的是乙同學．
故答案為：（1）DBFAEGC；（2）0.200，0.279，0.360，0.440，0.521
（3）作圖象：要求做成直線，如圖；
（4）規律是：小車的速度隨時間均勻增大；           
依據是：相同的時間內速度變化相同．
（5）乙．

點評：利用勻變速直線的規律以及推論解答實驗問題的能力，在平時練習中要加強基礎知識的理解與應用，提高解決問題能力．