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9．某研究性學(xué)習(xí)小組在研究小車(chē)在水平薄布面上做減速運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，所打出的紙帶如圖2-13所示，紙帶上相鄰兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)間間隔為0.02s.請(qǐng)你用刻度尺量出相鄰兩點(diǎn)之間的距離填在下表中：

(1)從紙帶上可以確定小車(chē)做減速運(yùn)動(dòng)的初速度約為_(kāi)________

(2)分析紙帶及測(cè)量的數(shù)據(jù)，提出一個(gè)相關(guān)的問(wèn)題.

8．在利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探究小車(chē)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)在打出的紙帶上每5點(diǎn)取一個(gè)記數(shù)點(diǎn)，測(cè)出每?jī)蓚�(gè)相鄰記數(shù)點(diǎn)間的距離分別為x₁、x₂、…、x₆，然后他把紙帶上x₁、x₂、…、x₆各段準(zhǔn)確地剪成6段，按如圖2-1-9那樣帖在坐標(biāo)紙上，彼此不留間隙也不重疊，紙帶下端都準(zhǔn)確地與橫軸重合，x₁的左邊準(zhǔn)確地與縱軸重合，橫軸為時(shí)間軸，縱軸為速度軸，該同學(xué)在這個(gè)圖中作出了v-t圖象，并由圖象求出了加速度a，請(qǐng)說(shuō)明他是如何作出速度圖象并求出加速度a的。

7．在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究小車(chē)速度隨時(shí)間變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，得到一條紙帶如圖2-1-7所示.A、B、C、D、E、F、G為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間時(shí)間間隔為0.10s,x₁=1.20cm, x ₂=1.60cm,x ₃=1.98cm, x ₄=2.38cm, x ₅=2.79cm, x ₆=3.18cm.

(1)計(jì)算運(yùn)動(dòng)物體在B、C、D、E、F各點(diǎn)的瞬時(shí)速度.

(2)在2-19圖中作出v-t圖象,并由圖象求物體的加速度.

6．一個(gè)滑塊沿斜面滑下如圖2-1-6所示，依次通過(guò)斜面上的A、B、C、D、E、F點(diǎn)，已知AB=6cm，BC=10cm，CD=14cm，DE=18cm，滑塊經(jīng)過(guò)相鄰兩點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為2s，求：

(1)滑塊在B、C、D三點(diǎn)的瞬時(shí)速度

(2)尋求圖中滑塊的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，推斷出E、F兩點(diǎn)間的位移和E點(diǎn)的瞬時(shí)速度.

[素質(zhì)提高]

5．如圖2-1-5所示為某次實(shí)驗(yàn)中打出的一條經(jīng)過(guò)處理后的紙帶，圖中O為小車(chē)運(yùn)動(dòng)的起始點(diǎn)，A為所選取的第一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，O點(diǎn)到A點(diǎn)之間有部分點(diǎn)不清晰，相鄰兩個(gè)記數(shù)點(diǎn)之間有4個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，電源頻率為50Hz，用毫米刻度尺測(cè)量后可直接算出(　)

A．從O點(diǎn)到F點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

B．從A點(diǎn)到F點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的平均速度

C．C點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度v_C

D．G點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度v_G

4．在“探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法正確的是(　　 )

A．長(zhǎng)木板一定要水平擺放，不能一端高一端低

B．使小車(chē)速度的變化盡可能快一些

C．使用刻度尺測(cè)量長(zhǎng)度時(shí)，要讀到最小刻度的下一位

D．作v-t圖時(shí)，所描曲線必須經(jīng)過(guò)每一個(gè)點(diǎn)

3．關(guān)于計(jì)數(shù)點(diǎn)的下列說(shuō)法中正確的是(　)

A．用計(jì)數(shù)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量計(jì)算，既方便又可減小誤差

B．相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔應(yīng)是相等的

C．相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離應(yīng)是相等的

D．計(jì)數(shù)點(diǎn)是從計(jì)時(shí)器打出的實(shí)際點(diǎn)中選出來(lái)的，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間點(diǎn)跡的個(gè)數(shù)相等

2．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器振針打點(diǎn)的周期決定于　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　　　　　 )

A．交流電壓的高低　　　　　　　 B．交流電的頻率

C．永久磁鐵的磁性強(qiáng)弱　　　　　 D．振針與復(fù)寫(xiě)紙間的距離

1．根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，我們可以從紙帶上直接得到的物理量是　　　　 (　　　　　 )

A．時(shí)間間隔　　 B．位移　　 C．加速度　　 D．平均速度

4．注意事項(xiàng)

⑴如使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，那么它必須接在6－8V的低壓交流電源上，如使用電火花計(jì)時(shí)器，則須接在220V的交流電源上。注意計(jì)時(shí)器不宜長(zhǎng)時(shí)間通電，每次都要及時(shí)關(guān)閉電源開(kāi)關(guān)。

⑵實(shí)驗(yàn)時(shí)，先啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，待工作穩(wěn)定后再讓紙帶運(yùn)動(dòng)。另外，復(fù)寫(xiě)紙的油面要向下，紙帶從復(fù)寫(xiě)紙的下面穿過(guò)，這樣紙帶上才能夠打出點(diǎn)來(lái)。復(fù)寫(xiě)紙轉(zhuǎn)軸可前后移動(dòng)，用以改變振針打在復(fù)寫(xiě)紙的不同位置上，以保證打出的點(diǎn)清晰，同時(shí)也可以充分利用復(fù)寫(xiě)紙。如使用電火花計(jì)時(shí)器，使用時(shí)，首先檢查墨粉紙盤(pán)是否已經(jīng)正確地套在紙盤(pán)軸上，檢查兩條紙帶是否已經(jīng)正確地穿好，墨粉紙盤(pán)是否已經(jīng)夾在兩條紙帶之間。

⑶使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，如發(fā)現(xiàn)點(diǎn)跡太輕或有拖痕，應(yīng)檢查打點(diǎn)針是否太短或太長(zhǎng)，并予以調(diào)整。若使用電火花計(jì)時(shí)器時(shí)發(fā)現(xiàn)點(diǎn)跡不清，則需要更換墨粉紙盤(pán)。

⑷安裝研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，初始時(shí)要把小車(chē)的位置擺正，使紙帶與拉繩的方向一致，且不與計(jì)時(shí)器的限位槽邊相擦。

⑸由于打點(diǎn)周期比較小，點(diǎn)間距離較小，通常每隔4個(gè)實(shí)際點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，則計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T＝0.02s×5＝0.1s。

[范例精析]

例1：一同學(xué)在做“探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)紙帶上打出的不是圓點(diǎn)，而是如圖2-1-3所示的一些短線，可能是因?yàn)? 　　)

　　A. 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器錯(cuò)接在直流電源上

　　B. 電源電壓不穩(wěn)定

　　C. 電源的頻率不穩(wěn)定

　　D. 打點(diǎn)針壓得過(guò)緊

　　 解析：如果打點(diǎn)計(jì)時(shí)器錯(cuò)接在直流電源上，其振動(dòng)片不可能被磁化，也就不可能引起振針的上下運(yùn)動(dòng)而打點(diǎn)，所以A錯(cuò)；如果電源電壓不穩(wěn)定會(huì)影響點(diǎn)跡的清晰度，而電源頻率不穩(wěn)定會(huì)引起打點(diǎn)周期的不穩(wěn)定，所以B、C均不正確。

　　 當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的振針壓得過(guò)緊，每一個(gè)打點(diǎn)周期內(nèi)就會(huì)有較長(zhǎng)時(shí)間接觸并擠壓在復(fù)寫(xiě)紙上，這樣打出的點(diǎn)就變?yōu)橐欢我欢蔚男【�段，即打出的點(diǎn)有拖尾現(xiàn)象，所以D答案正確。如果打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的振針過(guò)松(即振針與復(fù)寫(xiě)紙之間的距離過(guò)大)，可能出現(xiàn)時(shí)有時(shí)無(wú)的點(diǎn)跡，也可能完全沒(méi)有點(diǎn)痕，即漏點(diǎn)。因此在使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器前要檢查振針到復(fù)寫(xiě)紙間的距離是否適中，否則要作適當(dāng)調(diào)整。

拓展：(1)了解實(shí)驗(yàn)儀器的結(jié)構(gòu)、工作原理和工作條件是保證實(shí)驗(yàn)成功的前提，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器的觀察，掌握新儀器的使用方法，也是一種重要的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

(2)使用電火花計(jì)時(shí)器來(lái)分析物體運(yùn)動(dòng)情況的實(shí)驗(yàn)中：

①在如下實(shí)驗(yàn)步驟中，正確合理的排列順序?yàn)?u>　　　　　。

A．把電火花計(jì)時(shí)器固定在桌子上

B．安好紙帶

C．松開(kāi)紙帶讓物體帶著紙帶運(yùn)動(dòng)

D．接通220V交流電源

E．按下脈沖輸出開(kāi)關(guān)，進(jìn)行打點(diǎn)

②在安放紙帶時(shí)，要檢查墨粉紙盤(pán)是否已經(jīng)正確地套在　　　　　，還要檢查　　　　　是否夾在兩條紙帶之間。

答案：合理的順序應(yīng)為ABDEC。墨粉紙盤(pán)應(yīng)套在紙盤(pán)軸上，目的是使它可以轉(zhuǎn)動(dòng)，均勻地被利用。墨粉紙盤(pán)夾在兩條紙帶之間，目的是使墨粉紙盤(pán)可以更好地轉(zhuǎn)動(dòng)。

　　 提示：使用電火花計(jì)時(shí)器實(shí)驗(yàn)的操作步驟和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是相仿的，但電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器具有打點(diǎn)清晰、實(shí)驗(yàn)誤差小的優(yōu)點(diǎn)。

例2：某課外興趣小組在探究小車(chē)的速度隨時(shí)間變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，得到如圖2-1-4所示的實(shí)驗(yàn)紙帶，實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器交流電的頻率為50Hz，紙帶前面的幾個(gè)點(diǎn)較模糊,因此從A點(diǎn)開(kāi)始每打五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),其中B、C、D、E點(diǎn)的對(duì)應(yīng)速度v_B=_____m/s, v_C=_____m/s, v_D=_____m/s, v_E=_____m/s,由此推得F點(diǎn)的速度v_F=_____m/s。小車(chē)從B運(yùn)動(dòng)到C的加速度a₁=________m/s²，從C運(yùn)動(dòng)到D的加速度a₂=_______m/s²，從D運(yùn)動(dòng)到E的加速度a₃=________m/s²。

解析：根據(jù)第一章的方法, 當(dāng)時(shí)間間隔較短時(shí),這段時(shí)間內(nèi)某時(shí)刻的瞬時(shí)速度可以認(rèn)為是這段時(shí)間內(nèi)的平均速度，即B點(diǎn)的瞬時(shí)速度為A、C兩點(diǎn)間的平均速度，其余類(lèi)推。

由題意可知,每?jī)蓚�(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為

T=0.02×5s=0.1s.

B點(diǎn)的速度為A、C兩點(diǎn)間的平均速度:

C點(diǎn)的速度為B、D兩點(diǎn)間的平均速度:

同理可得:40.25cm/s； 47.75cm/s

從B、C、D、E四點(diǎn)的位置關(guān)系和速度的關(guān)系我們可以提出自己的假設(shè):速度是越來(lái)越大,大小之間是否存在一定的規(guī)律?利用v-t圖象對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,發(fā)現(xiàn)相鄰相等時(shí)間內(nèi)的速度之差相等.

因此F點(diǎn)的速度為55.20cm/s

　　 由加速度的定義：可知小車(chē)從B運(yùn)動(dòng)到C的加速度a₁==

同理可得：小車(chē)從C運(yùn)動(dòng)到D的加速度a₂=0.75m/s²

　　　　　 小車(chē)從D運(yùn)動(dòng)到E的加速度a₃=0.75m/s²

所以小車(chē)做加速度大小不變的直線運(yùn)動(dòng)。

　　 拓展：本題中“從A點(diǎn)開(kāi)始每打五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)”說(shuō)明O 點(diǎn)不是計(jì)數(shù)點(diǎn)，而是位移的參考點(diǎn)，且相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s,而不是0.02s。

[能力訓(xùn)練]