Question

5．在“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中：
（1）除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（含紙帶、復(fù)寫紙）、小車、一端附有滑輪的長木板、細(xì)繩、鉤碼、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下面的儀器和器材中，必須使用的有AC．（填選項(xiàng)代號(hào)）
A．電壓合適的低壓交流電源
B．電壓可調(diào)的低壓直流電源
C．刻度尺
D．秒表
E．天平　
（2）實(shí)驗(yàn)過程中，下列做法正確的是AD．
A．先接通電源，再使紙帶運(yùn)動(dòng)
B．先使紙帶運(yùn)動(dòng)，再接通電源
C．將接好紙帶的小車停在靠近滑輪處
D．將接好紙帶的小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處
（3）某同學(xué)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體的加速度，電源頻率f=50Hz，在紙帶上打出的點(diǎn)中，選出零點(diǎn)，每隔4個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，因保存不當(dāng)，紙帶被污染，如圖所示，A、B、C、D是依次排列的4個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，但僅能讀出其中3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)到零點(diǎn)的距離：x_A=16.6mm，x_B=126.5mm，x_D=624.5mm

若無法再做實(shí)驗(yàn)，可由以上信息推知：
①相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.1s
②打C點(diǎn)時(shí)物體的速度大小為2.5m/s（取2位有效數(shù)字）
③物體的加速度大小為$\frac{{x}_{D}^{\;}-3{x}_{B}^{\;}+2{x}_{A}^{\;}}{75}{f}_{\;}^{2}$（用x_A、x_B、x_D和f表示）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理確定需要測量的物理量，從而確定所需的器材．
（2）在操作過程中，應(yīng)先接通電源，再釋放紙帶，接好紙帶的小車應(yīng)停在靠近滑輪處．
（3）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，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上C點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大�。�

解答 解：（1）使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是需要用電壓合適的交流電源；處理紙帶時(shí)需要用刻度，故選：AC．
（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．故A、D正確．
（3）：①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶每隔4個(gè)點(diǎn)選擇一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，則相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為：T=0.1s．
②根據(jù)間的平均速度等于點(diǎn)的速度得：v_c=$\frac{0.6245-0.1265}{0.2}$m/s=2.5m/s．
②勻加速運(yùn)動(dòng)的位移特征是相鄰的相等時(shí)間間隔內(nèi)的位移以aT²均勻增大，即△x=aT²，所以有：
x_BC=x_AB+aT²，x_CD=x_BC+aT²=x_AB+2aT²，x_BD=2x_AB+3aT²，
所以物體的加速度大小為：a=$\frac{{x}_{BD}^{\;}-2{x}_{AB}^{\;}}{3{T}_{\;}^{2}}$=$\frac{{x}_{D}^{\;}-3{x}_{B}^{\;}+2{x}_{A}^{\;}}{75}{f}_{\;}^{2}$
故答案為：（1）AC；（2）AD；（3）①0.1； ②2.5； ③$\frac{{x}_{D}^{\;}-3{x}_{B}^{\;}+2{x}_{A}^{\;}}{75}{f}_{\;}^{2}$

點(diǎn)評 要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問題的能力，在平時(shí)練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的理解與應(yīng)用．