Question

11．在“測定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度”實(shí)驗(yàn)中，
（1）實(shí)驗(yàn)室提供了以下器材：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、一端附有滑輪的長木板、小車、紙帶、細(xì)繩、鉤、碼、天平、交流電源、復(fù)寫紙、秒表．其中在本實(shí)驗(yàn)中不需要的器材有：天平、秒表、缺少的器材是：刻度尺
（2）如圖1所示為記錄小車運(yùn)動(dòng)情況的一條紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1s．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

（a）計(jì)算D、C、B各點(diǎn)的瞬時(shí)速度，v_D=3.90m/s，v_C=2.64m/s，v_B=1.38m/s．
（b）在如圖2所示坐標(biāo)系中作出小車的v-t圖象，并根據(jù)圖象求出a=12.6 m/s²．

Answer 1

分析 （1）本題比較簡單，根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康拿鞔_實(shí)驗(yàn)步驟和所要測量的物理量，即可知道實(shí)驗(yàn)所需要的實(shí)驗(yàn)器材；
（2）根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)的物體在某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于該段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，據(jù)此求出各點(diǎn)的瞬時(shí)速度．根據(jù)圖象，結(jié)合公式a=$\frac{△v}{△t}$，可以求出加速度的大小．

解答 解：（1）在本實(shí)驗(yàn)中不需要測量小車或砝碼的質(zhì)量因此不需要天平，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是低壓交流電源，因此電池組本實(shí)驗(yàn)中不需要，同時(shí)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了小車運(yùn)動(dòng)時(shí)間，因此不需要停表．
打點(diǎn)計(jì)時(shí)器還需要交流電源，為了得到小車的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，還需要刻度尺來測量計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離，用來計(jì)算速度和加速度．所以需要低壓交流電源、刻度尺．
故不需要的器材有：天平、秒表、缺少的器材是：刻度尺；
（2）（a）計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1s，
D點(diǎn)的瞬時(shí)速度為：
v_D=$\frac{xCE}{2T}$=$\frac{78.0}{2×0.1}$ cm/s=390 cm/s=3.90 m/s，
C點(diǎn)的瞬時(shí)速度為：
v_C=$\frac{xBD}{2T}$=$\frac{52.80}{2×0.1}$ cm/s=264 cm/s=2.64 m/s，
B點(diǎn)的瞬時(shí)速度為：
v_B=$\frac{xAC}{2T}$=$\frac{27.60}{2×0.1}$ cm/s=138 cm/s=1.38 m/s．
由（1）中數(shù)據(jù)作出小車的v-t圖象如圖所示，由圖線的斜率可求得它的平均加速度．
a=$\frac{△v}{△t}$=$\frac{1.26}{0.1}$ m/s²=12.6 m/s²．
故答案為：（1）天平、秒表，刻度尺； （2）3.90，2.64，1.38；（3）12.6．

點(diǎn)評(píng) 本題屬于基礎(chǔ)簡單題目，對(duì)于實(shí)驗(yàn)器材的選取一是根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪M(jìn)行，二是要進(jìn)行動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，體會(huì)每種器材的作用；
要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問題的能力，在平時(shí)練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的理解與應(yīng)用．要注意單位的換算．