Question

11．在“測定勻變速直線運動的加速度”實驗中，
（1）實驗室提供了以下器材：打點計時器、一端附有滑輪的長木板、小車、紙帶、細繩、鉤、碼、天平、交流電源、復寫紙、秒表．其中在本實驗中不需要的器材有：天平、秒表、缺少的器材是：刻度尺
（2）如圖1所示為記錄小車運動情況的一條紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計數點，相鄰計數點間的時間間隔T=0.1s．（結果保留三位有效數字）

（a）計算D、C、B各點的瞬時速度，v_D=3.90m/s，v_C=2.64m/s，v_B=1.38m/s．
（b）在如圖2所示坐標系中作出小車的v-t圖象，并根據圖象求出a=12.6 m/s²．

Answer 1

分析 （1）本題比較簡單，根據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；
（2）根據勻變速運動的物體在某段時間內的平均速度等于該段時間中間時刻的瞬時速度，據此求出各點的瞬時速度．根據圖象，結合公式a=$\frac{△v}{△t}$，可以求出加速度的大�。�

解答 解：（1）在本實驗中不需要測量小車或砝碼的質量因此不需要天平，電磁打點計時器使用的是低壓交流電源，因此電池組本實驗中不需要，同時打點計時器記錄了小車運動時間，因此不需要停表．
打點計時器還需要交流電源，為了得到小車的運動規(guī)律，還需要刻度尺來測量計數點之間的距離，用來計算速度和加速度．所以需要低壓交流電源、刻度尺．
故不需要的器材有：天平、秒表、缺少的器材是：刻度尺；
（2）（a）計數點間的時間間隔T=0.1s，
D點的瞬時速度為：
v_D=$\frac{xCE}{2T}$=$\frac{78.0}{2×0.1}$ cm/s=390 cm/s=3.90 m/s，
C點的瞬時速度為：
v_C=$\frac{xBD}{2T}$=$\frac{52.80}{2×0.1}$ cm/s=264 cm/s=2.64 m/s，
B點的瞬時速度為：
v_B=$\frac{xAC}{2T}$=$\frac{27.60}{2×0.1}$ cm/s=138 cm/s=1.38 m/s．
由（1）中數據作出小車的v-t圖象如圖所示，由圖線的斜率可求得它的平均加速度．
a=$\frac{△v}{△t}$=$\frac{1.26}{0.1}$ m/s²=12.6 m/s²．
故答案為：（1）天平、秒表，刻度尺； （2）3.90，2.64，1.38；（3）12.6．

點評 本題屬于基礎簡單題目，對于實驗器材的選取一是根據實驗目的進行，二是要進行動手實驗，體會每種器材的作用；
要提高應用勻變速直線的規(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．要注意單位的換算．