Question

17．某同學(xué)用如圖1所示的實驗裝置研究小車在斜面上的運動．實驗步驟如下：
a．安裝好實驗器材．
b．接通電源后，讓拖著紙帶的小車沿平板斜面向下運動，重復(fù)幾次．選出一條點跡比較清晰的紙帶，舍去開始密集的點跡，從便于測量的點開始，每兩個打點間隔取一個計數(shù)點，如圖2中0、1、2…6點所示．
c．測量1、2、3…6計數(shù)點到0計數(shù)點的距離，分別記作：S₁、S₂、S₃…S₆．
d．通過測量和計算，該同學(xué)判斷出小車沿平板做勻變速直線運動．
e．分別計算出S₁、S₂、S₃…S₆與對應(yīng)時間的比值$\frac{s_1}{t_1}$、$\frac{s_2}{t_2}$、$\frac{s_3}{t_3}$…$\frac{s_6}{t_6}$．
f．以$\frac{s}{t}$為縱坐標、t為橫坐標，標出$\frac{s}{t}$與對應(yīng)時間t的坐標點，劃出$\frac{s}{t}$-t圖線．
結(jié)合上述實驗步驟，請你完成下列任務(wù)：
（1）將最小刻度為1mm的刻度尺的0刻線與0計數(shù)點對齊，0、1、2、5計數(shù)點所在位置如圖2所示，則S₂=2.98cm，S₅=13.20cm．
（2）該同學(xué)在圖3中已標出1、3、4、6計數(shù)點對應(yīng)的坐標，請你在該圖中標出與2、5兩個計數(shù)點對應(yīng)的坐標點，并畫出$\frac{s}{t}$-t．
（3）根據(jù)$\frac{s}{t}$-t圖線判斷，小車在斜面上運動的加速度a=4.83m/s²．

Answer 1

分析 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，可以求出打紙帶上各點時小車的瞬時速度大小，用描點連線的方法來處理數(shù)據(jù)，這樣可以減小誤差．

解答 解：（1）將最小刻度為1mm的刻度尺的0刻線與0計數(shù)點對齊，0、1、2、5計數(shù)點所在位置如圖2乙所示，則：S₂=2.98 cm，S₅=13.20 cm，
（2）每兩個打點間隔取一個計數(shù)點，所以相鄰的計數(shù)點間的時間間隔T=0.04s，
根據(jù)題目的要求得：$\frac{{s}_{2}}{{t}_{2}}$=$\frac{0.0298}{2×0.04}$=0.3725m/s
$\frac{{s}_{5}}{{t}_{5}}$=$\frac{0.1320}{0.04×5}$=0.660m/s
在該圖中標出與2、5兩個計數(shù)點對應(yīng)的坐標點，并畫出$\frac{s}{t}$-t圖線如圖．

（3）$\frac{s}{t}$-t圖象相當于v-$\frac{t}{2}$圖象，
所以加速度a=$\frac{2×（0.760-0.180）}{0.24}$=4.83 m/s²．
故答案為：（1）2.98，13.20；（2）如圖；（3）4.83

點評 要加強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(chǔ)知識的理解與應(yīng)用，提高解決問題能力．