Question

17．某同學用如圖所示1的實驗裝置研究小車在斜面上的運動．實驗步驟如下：
a．安裝好實驗器材．
b．接通電源后，讓拖著紙帶的小車沿平板斜面向下運動，重復幾次．選出一條點跡比較清晰的紙帶，舍去開始密集的點跡，從便于測量的點開始，每兩個打點間隔取一個計數點，如圖2中0、1、2…6點所示
c．測量1、2、3…6計數點到0計數點的距離，分別記作：S₁、S₂、S₃…S₆．
d．通過測量和計算，該同學判斷出小車沿平板做勻變速直線運動．
e．分別計算出S₁、S₂、S₃…S₆與對應時間的比值$\frac{{S}_{1}}{{t}_{1}}$，$\frac{{S}_{2}}{{t}_{2}}$，$\frac{{S}_{3}}{{t}_{3}}$，…，$\frac{{S}_{6}}{{t}_{6}}$．以$\frac{S}{t}$為縱坐標、t為橫坐標，標出$\frac{S}{t}$與對應時間t的坐標點，劃出$\frac{S}{t}$-t圖線．

結合上述實驗步驟，請你完成下列任務：
（1）實驗中，除打點計時器（含紙帶、復寫紙）、小車、平板、鐵架臺、導線及開關外，在下列的儀器和器材中，必須使用的有A和C．（填選項代號）
A、電壓合適的50Hz交流電源      B、電壓可調的直流電源
C、刻度尺      D、秒表    E、天平    F、重錘
（2）將最小刻度為1mm的刻度尺的0刻線與0計數點對齊，0、1、2、5計數點所在位置如圖1所示，則S₂=3.00cm，S₅=13.20cm．
（3）該同學在圖3中已標出1、3、4、6計數點對應的坐標，請你在該圖中標出與2、5兩個計數點對應的坐標點，并畫出$\frac{S}{t}$-t．
（4）根據$\frac{S}{t}$-t圖線判斷，小車在斜面上運動的加速度a=4.83m/s²．

Answer 1

分析 根據實驗的原理確定所需測量的物理量，從而確定所需的器材．刻度尺的讀數需要讀到最小刻度的下一位．
根據勻變速直線運動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，根據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，可以求出打紙帶上1點時小車的瞬時速度大�。�

解答 解：（1）實驗中，除打點計時器（含紙帶、復寫紙）、小車、平板、鐵架臺、導線及開關外，在下列的器材中，必須使用的有電壓合適的50Hz交流電源給打點計時器供電，需要用刻度尺測量計數點之間的距離處理數據，故選：AC
（2）從圖中讀出s₂=3.00cm，s₅=13.20 cm，
（3）在該圖中標出與2、5兩個計數點對應的坐標點，并畫出$\frac{S}{t}$-t圖線如圖．
（4）$\frac{S}{t}$-t圖象相當于v-$\frac{t}{2}$圖象，
所以加速度為：a=$\frac{2×（0.760-0.180）}{0.24}$=4.83 m/s²．
故答案為：（1）A，C；（2）3.00，13.20；（3）如上圖所示；（4）4.83．

點評 解決本題的關鍵掌握刻度尺的讀數方法，以及知道實驗的原理，知道打點計時器使用的是交流電源，基礎題．要加強利用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實驗問題的能力，在平時練習中要加強基礎知識的理解與應用，提高解決問題能力．