Question

某同學(xué)用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究小車在斜面上的運(yùn)動(dòng)．
（1）實(shí)驗(yàn)中，除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（含紙帶、復(fù)寫紙）、小車、平板、導(dǎo)線及開(kāi)關(guān)外，在下面的儀器和器材中，必須使用的有______．（填選項(xiàng)代號(hào)）
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．停表E．鐵架臺(tái) F．重錘G．天平
（2）實(shí)驗(yàn)中操作步驟中釋放紙帶和接通電源的先后順序應(yīng)該是：先______后______．
（3）實(shí)驗(yàn)中所用電源的頻率為50Hz．選取合適的紙帶如圖2，以每5個(gè)點(diǎn)為一個(gè)記數(shù)點(diǎn)，分別記0、1、2…用刻度尺測(cè)得S₁=2.00cm；S₂=4.00cm；S₃=6.00cm；S₄=8.00cm；根據(jù)紙帶中所給的信息，當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下點(diǎn)“2”時(shí)的瞬時(shí)速度大小v₂=______m/s，小車加速度的計(jì)算公式為：______（每?jī)蓚�(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔用T表示），計(jì)算結(jié)果為a=______m/s²．（保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

（1）實(shí)驗(yàn)中，除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（含紙帶、復(fù)寫紙）、小車、平板、鐵架臺(tái)、導(dǎo)線及開(kāi)關(guān)外，在下列的器材中，必須使用的有電壓合適的50Hz交流電源給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器供電，需要用刻度尺測(cè)量計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離處理數(shù)據(jù)，需要鐵架臺(tái)，
故選：ACE．
（2）實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，用將接好紙帶的小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，先接通電源，再釋放紙帶．
（3）每5個(gè)點(diǎn)為一個(gè)記數(shù)點(diǎn)，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1s，
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過(guò)程中的平均速度，可以求出打紙帶上2點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小．
v₂=

X13

2T

=

0.04+0.06

0.2

=0.500m/s
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，
得：S₃-S₁=2a₁T²
S₄-S₂=2a₂T²
為了更加準(zhǔn)確的求解加速度，我們對(duì)兩個(gè)加速度取平均值
得：a=

1

2

（a₁+a₂）
即小車運(yùn)動(dòng)的加速度計(jì)算表達(dá)式為：a=

(S4+S3)-(S2+S1)

4T2

=

(0.06+0.08)-(0.02+0.04)

0.04

m/s²=2.00m/s²
故答案為：（1）ACE
（2）接通電源，釋放紙帶
（3）0.500，

(S4+S3)-(S2+S1)

4T2

，2.00．