Question

（1）某校學習興趣小組在研究“探索小車速度隨時間變化的規律”的實驗，圖是某次實驗得出的紙帶，所用電源的頻率為50H_Z，舍去前面比較密集的點，從0點開始，每5個連續點取1個計數點，標以1、2、3…．各計數點與0計數點之間的距離依次為d₁=3cm，d₂=7.5cm，d₃=13.5cm，則①物體做______的運動，理由是______；②物體通過1計數點的速度v₁=______m/s；③物體運動的加速度為a=______m/s²．
（2）在根據圖2裝置在進行驗證牛頓第二定律的實驗中，備有下列器材：
A、電磁打點計時器；B、天平；C、秒表；D、220V交流電源；E、電池；F、學生電源；G、紙帶；H、細繩、砝碼、實驗小車；I、長木板（一端帶定滑輪）；J、毫米刻度尺；
①實驗中應選用的器材有：______
實驗的研究對象是______
②本實驗分兩大步驟進行：
第一步：______；
第二步：______
③某同學在做“驗證牛頓第二定律”的實驗時，不慎將已平衡好摩擦力的長木板下面墊的小木片向遠離定滑輪端移動一段距離而沒有發現，那么描繪出來的a-F圖象應是下圖中的哪一個？______
A、B、C、D、

Answer 1

【答案】分析：（1）在勻變速直線運動中，連續相等時間內的位移差為常數即△x=aT²，據此可以判斷物體是否做勻變速直線運動以及求出物體的加速度，根據勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度大小等于該過程中的平均速度可以求出某點的瞬時速度；
（2）根據實驗原理和需要測量的數據可以知道需要哪些儀器；本題采用的是控制變量法，研究a與F關系時，控制m不變，研究a與m關系時，控制F不變；長木板下面墊的小木片向遠離定滑輪端移動一段距離，導致木板傾角減小，平衡摩擦力不夠．
解答：解：（1）①由題意可知，計數點0與1之間的距離x₁=3cm，1與2之間的距離x₂=d₂-d₁=4.5cm；2與3之間的距離為x₃=d₃-d₂=6cm；由此可知△x=1.5cm為常數，因此該直線運動為勻變速直線運動．
故答案為：勻加速直線，△s=常數．
②勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度大小等于該過程中的平均速度可以求出某點的瞬時速度，因此有：

故答案為：0.375．
③在勻變速直線運動中，連續相等時間內的位移差為常數即△x=aT²，將T=0.1s和△x=1.5cm帶入解得a=1.5m/s²．
故答案為：1.5．
（2）①在該實驗中由于打點計時器記錄了小車運動的時間，因此不需要秒表，電磁打點計時器使用的是低壓交流電源，因此不需要220V交流電源和電池，故需要的儀器是：A、B、F、G、H、I、J，本實驗中探究的是小車的a、F、m之間的關系，因此研究對象為實驗小車．
故答案為：A、B、F、G、H、I、J，實驗小車．
②本題采用的是控制變量法，研究a與F關系時，控制m不變，研究a與m關系時，控制F不變．
故答案為：第一步：研究a與F的關系（m一定）；第二步：研究a與m的關系（F一定）．
③長木板下面墊的小木片向遠離定滑輪端移動一段距離，導致木板傾角減小，平衡摩擦力不夠，因此當存在拉力F時，物體的加速度為零，故ACD錯誤，B正確．
故答案為：B．
點評：明確實驗原理是解決實驗問題的關鍵，同時要加強勻變速直線運動規律等物理知識在實驗中的應用．