Question

9．某同學(xué)用圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究小車在斜面上的運(yùn)動．實(shí)驗(yàn)步驟  如下：
a．安裝好實(shí)驗(yàn)器材．
b．接通電源后，讓拖著紙帶的小車沿平板斜面向下運(yùn)動，重復(fù)幾次．選出一條點(diǎn)跡比較清晰的紙帶，舍去開始密集的點(diǎn)跡，從便于測量的點(diǎn)開始，每兩個打點(diǎn)間隔取一個計(jì)數(shù)點(diǎn)，如圖2甲中0、1、2…6點(diǎn)所示．
c．測量1、2、3…6計(jì)數(shù)點(diǎn)到0計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離，分別記作：x₁、x₂、x₃…x₆．
d．通過測量和計(jì)算，該同學(xué)判斷出小車沿平板做勻加速直線運(yùn)動．
結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)步驟，請你完成下列任務(wù)：
（1）實(shí)驗(yàn)中，除打點(diǎn)計(jì)時器（含紙帶、復(fù)寫紙）、小車、平板、鐵架臺、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下面的儀器和器材中，必須使用的有AC．
A．電壓合適的50Hz交流電源    B．電壓可調(diào)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(jì)數(shù)點(diǎn)對齊，0、1、2、5計(jì)數(shù)點(diǎn)所在位置如圖2乙所示，則：x₂=3.00cm，x₅=13.20cm，小車的加速度大小為5.00m/s²，打點(diǎn)“1”時的瞬時速度V₁=0.375m/s．

Answer 1

分析 根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理確定所需測量的物理量，從而確定測量的器材．刻度尺的讀數(shù)需讀到最小刻度的下一位．根據(jù)連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量求出加速度．根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出點(diǎn)1的瞬時速度．

解答 解：（1）打點(diǎn)計(jì)時器使用電壓合適的交流電源，由于打點(diǎn)計(jì)時器可以記錄時間，所以不需要秒表，在該實(shí)驗(yàn)中，不需要測量質(zhì)量，所以不需要天平，實(shí)驗(yàn)中需要測量點(diǎn)跡間的距離，所以需要刻度尺．故選：AC．
（2）刻度尺的讀數(shù)需要讀到最小刻度的后一位，可知x₂=3.00cm，x₅=13.20cm．
根據(jù)△x=aT²得，加速度a=$\frac{△x}{{T}^{2}}=\frac{[（3.00-1.10）-1.10]×1{0}^{-2}}{0.0{4}^{2}}$=5.00m/s²．
打點(diǎn)“1”時的瞬時速度${v}_{1}=\frac{{x}_{02}}{2T}=\frac{0.03}{0.08}=0.375m/s$．
故答案為：（1）AC，（2）3.00，13.20，5.00，0.375

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵掌握紙帶的處理方法，會通過紙帶求解瞬時速度和加速度，關(guān)鍵是勻變速直線運(yùn)動推論的運(yùn)用．