Question

6．某同學進行探究小車速度隨時間變化的規(guī)律的實驗：
（1）在下面列出的實驗器材中，選出本實驗中不需要的器材填在橫線上（填編號，2個）④⑦．
①打點計時器     ②刻度尺    ③低壓交流電源      ④低壓直流電源     ⑤細繩和紙帶      ⑥鉤碼和小車      ⑦秒表       ⑧一端有滑輪的長木板
（2）某同學利用打點計時器所記錄的紙帶來研究做勻變速直線運動小車的運動情況，實驗中得到一條紙帶，如圖所示，其中兩相鄰計數(shù)點間有四個點未畫出．已知所用電源的頻率為50Hz，則打A點時小車運動的速度v_A=0.337m/s，小車運動的加速度a=0.393m/s²．（結果保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 根據(jù)實驗目的明確實驗步驟和所要測量的物理量，即可知道實驗所需要的實驗器材．根據(jù)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3點時小車的瞬時速度大小，根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大�。�

解答 解：（1）在本實驗中，電磁打點計時器使用的是低壓交流電源，
同時打點計時器記錄了小車運動時間，因此不需要秒表．
故不需要的器材為：④⑦．
（2）由于每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點沒有畫出，所以相鄰的計數(shù)點間的時間間隔T=0.1s，
根據(jù)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，
得：v_A=$\frac{{x}_{OB}}{2T}$=$\frac{6.74×1{0}^{-2}}{2×0.1}$=0.337 m/s 
設0到A之間的距離為x₁，以后各段分別為x₂、x₃、x₄，
根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，
得：x₃-x₁=2a₁T² 
x₄-x₂=2a₂T² 
為了更加準確的求解加速度，我們對三個加速度取平均值
得：a=$\frac{1}{2}$（a₁+a₂）
即小車運動的加速度計算表達式為：a=$\frac{15.05-6.74-6.74}{4×0．{1}^{2}}×1{0}^{-2}$ m/s²=0.393 m/s²
故答案為：（1）④⑦；（2）0.337；0.393．

點評 本題考查了“探究勻變速直線運動”的實驗中所需實驗器材，以及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．