第二章 匀变速直线运动的研究第一课时实验：探究小车速度随时间变化的规律
探究一对基本实验要求的考查本实验中因考查基本实验要求的题目多有出现，所以对实验原理、实验器材、实验步骤及注意事项等应熟练掌握．在探究“小车速度随时间变化的规律”的实验中，某同学操作以下实验步骤，其中错误或遗漏的步骤有(遗漏步骤可编上序号G……)________．
A．将小车安放至靠近打点计时器处，先放开小车，再接通电源B．将打点计时器固定在平板上没有滑轮的一端，并接好电路C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码D．取下纸带E．将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上做匀速运动F．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔将以上步骤完善后写出合理的步骤顺序_______________．
解析：实验中，为保证纸带上的打点范围，充分利用纸带，应先接通电源，后放开小车．步骤A有错误；实验中为保护打点计时器，打完纸带应立即关闭电源，步骤D有遗漏；为了处理数据时有可选择性，实验应重复打三条纸带，应补充该步骤，序号为G.答案：ADGBECFADG名师点睛：熟练实验操作的步骤及操作中的注意事项是能否成功完成本实验的关键．
变式训练1．关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实验操作，下列说法中错误的是()A．长木板不能侧向倾斜，但可一端高一端低B．在释放小车前，小车应靠近滑轮处C．应先接通电源，待打点计时器开始打点后再释放小车D．要在小车到达定滑轮前使小车停止运动
解析：实验过程中，一般长木板应平放，不能侧向倾斜，但适当一端高一端低，也是可以的，故A项正确．在释放小车前，小车应在靠近打点计时器处，故B项不正确．应先接通电源，再放小车，故C项正确．不要让小车碰在定滑轮上，故D项正确．答案：B
探究二实验数据处理某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，其相邻点间的距离如下图所示，每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.10s.
(1)试根据纸带上各个计数点间的距离，计算出打下B、C、D、E、F5个点时小车的瞬时速度，并将各个速度值填入下式．(要求保留三位有效数字)vB＝________m/s，vC＝________m/s，vD＝________m/s，vE＝________m/s，vF＝________m/s.
(2)将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在上图所示的坐标纸上，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线．(3)根据第(2)问中画出的v-t图线，求出小车运动的加速度为________m/s2.(保留两位有效数字)
答案：(1)0.4000.4790.5600.6400.721(2)如上图所示(3)0.80
名师点睛：作图时应该先判断图象的大体走势，然后将各点连接起来，要使尽量多的点分布在直线(或曲线)上，其余的点平均分布在直线或者曲线的两侧．
变式训练2．在做“用打点计时器测速度”的实验时，某同学得到了如下图所示的一条纸带．图中所示数字为各点距第一点的距离，单位：cm.(1)设计一个表格，将测量得到的物理量和计算出的各相邻时间间隔内的平均速度填入表格中．(2)判断纸带运动的性质，并说明理由．
0～11～22～33～44～5Δx/m0.02400.02430.02360.02420.0240Δt/s0.020.020.020.020.02v/(m·s－1)1.201.221.181.211.20
(2)如下图，在v－t图上表示出速度随时间变化的图象，在误差允许的范围内，图象是平行于时间轴的直线．所以纸带做匀速直线运动．答案：见解析
探究三根据纸带求加速度某同学在研究小车的运动实验中，获得一条点迹清楚的纸带，已知打点计时器每隔0.02s打一个点，该同学如图所示选取了A、B、C、D、E、F六个计数点，对计数点进行测量的结果记录在图中，单位是cm.(保留三位有效数字)
(1)纸带在AE段运动的平均速度为________．(2)打B、E两点时速度分别vB＝________；vE＝________．(3)如果小车的运动是匀加速直线运动，则纸带的加速度a＝________．分析：物体做匀变速直线运动，连续相等时间内物体通过的位移差相等，即Δx＝aT2，求加速度时，可根据逐差法来求．某点的瞬时速度等于该段时间内的平均速度，可取以A点为中心的前后相邻的两端时间，求出平均速度即可．
名师点睛：处理纸带问题，要注意相邻计数点间的时间间隔是多少，求加速度时，一般是利用逐差法，这样可以有效地减少误差，计算时要注意单位的统一．
变式训练3．一打点计时器固定在倾角为θ的斜面上，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下，打出的纸带的一段如图所示．纸带上0、1、2、3、4、5、6是计数点，每相邻计数点之间的时间间隔0.1s.
(1)根据纸带上记录的数据判断小车是做____________________运动；(2)若小车做匀加速运动，则加速度大小a＝________________；(3)在打下计数点3时小车对应的速度大小为v＝____________．解析：(1)由纸带可求得相邻两计数点的距离分别是6.00cm，10.00cm，14.00cm，18.00cm，22.00cm，26.00cm.位移差均为4.00cm.故小车是做匀加速运动．
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