Question

5．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．細線必須與長木板平行
B．先接通電源再釋放小車
C．小車的質量遠大于鉤碼的質量
D．平衡小車與長木板間的摩擦力
②他實驗時將打點機器接到頻率為50Hz的交流電源上，得到一條紙帶，打出的部分計數點如圖2所示（每相鄰兩個計數點間還有4個點，圖中未畫出）s₁=3.59cm，s₂=4.41cm，s₃=5.19cm，s₄=5.97cm，s₅=6.78cm，s₆=7.64cm，則小車的加速度a=0.80m/s²（要求充分利用測量的數據），打點計時器在打B點時小車的速度v_B=0.40m/s．（結果均保留兩位有效數字）

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根據逐差法可求得物體運動的加速度；根據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：①A、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AB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、由C的分析可知，只要摩擦力恒定即可，不需要平衡摩擦力；故D錯誤；
故選：AB；
②每兩個計數點間有四個點沒有畫出，故兩計數點間的時間間隔為T=5×0.02=0.1s；
根據逐差法可知，物體的加速度a=$\frac{（{s}_{4}+{s}_{5}+{s}_{6}）-（{s}_{1}+{s}_{2}+{s}_{3}）}{9{T}^{2}}$=$\frac{（5.97+6.78+7.64）-（3.59+4.41+5.19）}{9×0.01}×1{0}^{-2}$=0.80m/s²；
B點的速度等于AC段的平均速度，則有：v=$\frac{{s}_{1}+{s}_{2}}{2T}$=$\frac{0.0359+0.0441}{0.1×2}$=0.40m/s；
故答案為：①AB；②0.80；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．