Question

（1）如圖所示是某同學在做勻變速直線運動實驗中獲得的一條紙帶．
①已知打點計時器電源頻率為50Hz，則紙帶上打相鄰兩點的時間間隔為______．
②ABCD是紙帶上四個計數(shù)點，每兩個相鄰計數(shù)點間有四個點沒有畫出．從圖中讀出A、B兩點間距s=______；C點對應的速度是______（計算結果保留三位有效數(shù)字）．

（2）現(xiàn)要驗證“當質量一定時，物體運動的加速度與它所受的合外力成正比”這一物理規(guī)律．給定的器材如下：一傾角可以調節(jié)的長斜面（如圖）、小車、計時器一個、米尺．
填入適當?shù)墓�式或文字，完善以下實驗步驟（不考慮摩擦力的影響）：
①讓小車自斜面上方一固定點A₁從靜止開始下滑到斜面底端A₂，記下______．
②用米尺測量A₁與A₂之間的距離s，則小車的加速度a=______．
③用米尺測量A₁相對于A₂的高度h．設小車所受重力為mg，則小車所受的合外力F=______．
④改變______，重復上述測量．
⑤以h為橫坐標，1/t²為縱坐標，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作圖．如能得到一條過原點的直線，則可驗證“當質量一定時，物體運動的加速度與它所受的合外力成正比”這一規(guī)律．

Answer 1

解：（1）①帶上打相鄰兩點的時間間隔T==s=0.02s
②A、B間的距離S=0.70cm．
③B、D間的時間間隔T=0.1s
則v_c==×10^-2 m/s=0.100m/s
故答案是：①0.02s；②0.70cm；0.100m/s；
（2）①記下所用的時間為t；
②小車做的是初速度為零的勻加速直線運動，根據(jù)運動規(guī)律：s=at²，解得：a=
③小車所受的合外力是重力沿斜面的分力，大小為：mgsinθ，θ為斜面的夾角，sinθ==，所以合力為：F=mgsinθ=．
④用動能定理可解得：h=，所以h與成正比，所以我們需要改變h，所以需要：改變斜面的傾角或斜面高h
故答案為：①所用的時間t；②；③；④斜面的傾角或斜面高h．
分析：（1）打點計時器打點周期與交變電流的周期相同．由t=0.02s（n-1），算出計數(shù)點間的時間隔T，BD間平均速度近似等于C點的速度．
（2）小車做的是初速度為零的勻加速直線運動，根據(jù)運動規(guī)律：s=at²可求出加速度a．
小車所受的合外力是重力沿斜面的分力，大小為：mgsinθ，θ為斜面的夾角，求出sinθ，即可求出合外力F．
用動能定理可解得：h=，所以h與成正比，所以我們需要改變h．
點評：打點計時器問題常常根據(jù)勻變速運動的推論：由v_n= 求解速度，由△x=aT²加速度．
本題的關鍵是找出實驗原理，是重力沿斜面的分力做為合外力，最終得到h=，h與成正比，來對實驗數(shù)據(jù)進行分析．