Question

14．某同學(xué)利用如圖甲所示的裝置研究小車做勻變速直線運動的規(guī)律，電磁打點計時器所接交流電源的頻率為50Hz．

（1）實驗中不要（填“要”或“不要”）平衡摩擦力．
（2）該同學(xué)從所打的幾條紙帶中選取了一條點跡清晰的紙帶，如圖乙所示．圖中O、A、B、C、D是按打點先后順序依次選取的計數(shù)點，在紙帶上相鄰兩個計數(shù)點之間還有四個打出點沒有畫出．由圖中的數(shù)據(jù)可知，打點計時器打下C點時小車運動的速度大小是0.96m/s，小車運動的加速度大小是2.4m/s²．（計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 實驗研究小車做勻變速直線運動的規(guī)律，是否存在摩擦力，對實驗結(jié)果沒有影響；
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，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C點時小車的瞬時速度大�。�

解答 解：（1）研究小車做勻變速直線運動的規(guī)律，有無摩擦力，對研究規(guī)律沒有影響，因此不需要平衡摩擦力，
（2）相鄰兩個記數(shù)點之間還有四個打出點，因此相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔為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，有：
v_C=$\frac{{x}_{BD}}{2T}$=$\frac{0.2881-0.0961}{2×0.1}$=0.96m/s
由題意可知：x₁=3.60cm，x₂=（9.61-3.60）cm=6.01cm，x₃=（18.01-9.61）cm=8.4cm，
x₄=（28.81-18.01）cm=10.81cm
由此△x=2.4cm，T=0.1s，根據(jù)勻變速直線運動推論△x=aT²，可得：
故帶入數(shù)據(jù)解得：a=$\frac{△x}{{T}^{2}}$=$\frac{0.024}{0．{1}^{2}}$=2.4m/s²；
故答案為：（1）不要；
（2）0.96；2.4．

點評 本題借助實驗考查了勻變速直線的規(guī)律以及推論的應(yīng)用，在平時練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識的理解與應(yīng)用，提高解決問題能力．