Question

16．在“探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律“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
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．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）圖示為一次實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶，紙帶上每相鄰的兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間都有四個(gè)點(diǎn)未畫出，按時(shí)間順序取A、B、C、D、E五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，測出各點(diǎn)到A點(diǎn)的距離如圖所示．

①由紙帶可判定小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
②那么CE段的平均速度大小為0.34m/s；當(dāng)打計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)小車的瞬時(shí)速率為0.26m/s；小車的加速度大小為0.40m/s²．（計(jì)算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）

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)相鄰的相等時(shí)間間隔位移之差是否相等來判斷小車是否做勻變速直線運(yùn)動(dòng)．
紙帶實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度和加速度．

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)需要用刻度尺，由于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了小車運(yùn)動(dòng)時(shí)間，因此不需要秒表，不需要天平和重錘．
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）①x_AB=24cm  x_BC=52-24=28cm  x_CD=84-52=32cm，
那么  x_BC-x_AB=x_CD-x_BC=x_DE-x_CD=4cm
即相鄰的相等時(shí)間間隔位移之差相等，所以小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．
②由于每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒有畫出，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1s，
CE段平均速度大小為：$\overline{v}$=$\frac{{x}_{CE}}{2T}$=$\frac{120.0-52.0}{2×0.1}$×10^-3=0.34m/s
利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論得：v_B=$\frac{{x}_{AC}}{2T}$=$\frac{52.0}{2×0.1}$×10^-3=0.26m/s
根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：△x=at²，
得：a=$\frac{120.0-52.0-52.0}{4×0．{1}^{2}}$×10^-3=0.40m/s²．
故答案為：（1）AC； （2）AD；（3）勻加速直線，0.34，0.26，0.40．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握紙帶的處理，會(huì)通過紙帶求解瞬時(shí)速度和加速度，并掌握實(shí)驗(yàn)操作步驟．
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．