Question

3．某同學利用圖1示裝置研究小車的勻變速直線運動．

（1）實驗中，必要的措施是AB
A．細線必須與木板平行
B．先接通電源再釋放小車
C．小車的質量遠大于砝碼的質量
D．將木板的一端適當墊高，使小車在不受拉力作用時能在木板上勻速下滑
（2）他在實驗時將打點計時器接到頻率為50H_Z的交流電源上，得到一條紙帶，打出的部分記數(shù)點如圖2所示（每相鄰兩個記數(shù)點之間還有四個點沒有畫出）．測得s₁=3.61cm，s₂=4.39cm，s₃=5.20cm，s₄=6.00cm，s₅=6.79cm，s₆=7.61cm，則小車的加速度a=0.80m/s²（要求充分利用測量的數(shù)據(jù)），打點計時器在打B點時小車的速度v_B0.40m/s（結果均保留兩位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1）分析實驗目標和實驗原理，明確實驗中需要注意事項即可求解；
（2）根據(jù)逐差法可求得物體運動的加速度；根據(jù)平均速度表示中間時刻的瞬時速度可求得B點的速度．

解答 解：（1）A、細線必須與木板平行，從而確保細線的拉力即為小車的合力；故A正確；
B、為了讓小車做勻加速直線運動，應使小車受力恒定，故應將細線與木板保持水平；同時為了打點穩(wěn)定，應先開電源再放紙帶；故B正確；
C、本實驗中只是研究勻變速直線運動，故不需要讓小車的質量遠大于鉤碼的質量；只要能讓小車做勻加速運動即可；故C錯誤；
D、研究小車的勻變速直線運動，只要摩擦力恒定即可，不需要平衡摩擦力，對實驗沒有影響，故D錯誤；
故選：AB；
（2）每兩個計數(shù)點間有四個點沒有畫出，故兩計數(shù)點間的時間間隔為T=5×0.02=0.1s；
根據(jù)逐差法可知，物體的加速度為：a=$\frac{（{s}_{4}+{s}_{5}+{s}_{6}）-（{s}_{1}+{s}_{2}+{s}_{3}）}{9{T}^{2}}$=$\frac{（6.00+6.79+7.61）-（3.61+4.39+5.20）}{9×0．{1}^{2}}×1{0}^{-2}$=0.80m/s²；
根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度有：
v_B=$\frac{{x}_{AC}}{2T}$=$\frac{3.61+4.39}{0.2}×1{0}^{-2}$=0.40 m/s
故答案為：（1）AB；（2）0.80，0.40．

點評 本題考查勻變速直線運動規(guī)律的應用，要注意明確實驗原理，知道本實驗中只需要研究勻變速直線運動即可，所以不需要平衡摩擦力，也不需要讓小車的質量遠大于鉤碼的質量．