Question

17．某同學(xué)用如圖1所示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斜面向下運動，打印出一條點跡清晰的紙帶．舍去開始密集的點跡，從便于測量的點O開始．每兩個打點間隔取一個計數(shù)點，如圖2中0，1，2，…，6點所示
c．測量1、2、3…6計數(shù)點到0計數(shù)點的距離，分別記作：S₁、S₂、S₃…S₆．
d．通過測量和計算，該同學(xué)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(yīng)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(biāo)、t為橫坐標(biāo)，標(biāo)出$\frac{S}{t}$與對應(yīng)時間t的坐標(biāo)點，畫出$\frac{S}{t}$-t圖線．
結(jié)合上述實驗步驟，請你完成下列任務(wù)：
（1）實驗中，除打點計時器（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(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計數(shù)點對齊，0、1、2、5計數(shù)點所在位置如圖2所示，則S₂=2.98cm，S₅=13.20cm．

（3）該同學(xué)在圖3中已標(biāo)出1、3、4、6計數(shù)點對應(yīng)的坐標(biāo)，請你在該圖中標(biāo)出與2、5兩個計數(shù)點對應(yīng)的坐標(biāo)點，并畫出$\frac{S}{t}$-t．
（4）根據(jù)$\frac{S}{t}$-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 （1）根據(jù)實驗的原理確定所需測量的物理量，從而確定所需的測量器材．
（2）刻度尺的讀數(shù)需讀到最小刻度的下一位．
（3、4）畫出$\frac{S}{t}$-t，$\frac{s}{t}-t$圖象相當(dāng)于v-$\frac{t}{2}$圖象，結(jié)合圖線的斜率求出加速度．

解答 解：（1）打點計時器使用電壓合適的50Hz交流電源，在紙帶的處理中需要用刻度尺測量點跡間的距離，故選：A、C．
（2）將最小刻度為1mm的刻度尺的0刻線與0計數(shù)點對齊，0、1、2、5計數(shù)點所在位置如圖2乙所示，則：S₂=2.98 cm，S₅=13.20 cm，
（3）每兩個打點間隔取一個計數(shù)點，所以相鄰的計數(shù)點間的時間間隔T=0.04s，
根據(jù)題目的要求得：$\frac{{s}_{2}}{{t}_{2}}=\frac{0.0298}{2×0.04}m/s=0.3725m/s$，$\frac{{s}_{5}}{{t}_{5}}=\frac{0.1320}{0.04×5}=0.660m/s$，
在該圖中標(biāo)出與2、5兩個計數(shù)點對應(yīng)的坐標(biāo)點，并畫出$\frac{s}{t}$-t圖線如圖．

（4）$\frac{s}{t}-t$圖象相當(dāng)于v-$\frac{t}{2}$圖象，
所以加速度a=$\frac{2×（0.760-0.180）}{0.24}$=4.83 m/s²．
故答案為：（1）A，C，（2）2.98，13.20，（3）如圖所示，（4）4.83．

點評 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(xí)中要加強基礎(chǔ)知識的理解與應(yīng)用，提高解決問題能力．