Question

1．在“探究勻變速直線運動的規(guī)律”的實驗中：
（1）除打點計時器（含紙帶、復寫紙）、小車、一端附有滑輪的長木板、細繩、鉤碼、導線及開關外，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．電壓可調的直流電源
C．刻度尺                   D．秒表            E．天平
（2）實驗過程中，下列做法正確的是AD
A．先接通電源，再使紙帶運動                B．先使紙帶運動，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計時器處
（3）通過打點計時器得到的一條紙帶上的點跡不均勻，下列判斷正確的是C
A．點跡密集的地方說明振針打點速度較大
B．點跡密集的地方說明物體運動的速度較大
C．點跡不均勻說明物體做變速運動
D．點跡不均勻說明相鄰兩點之間的時間間隔不同
（4）圖示為一次實驗得到的一條紙帶，紙帶上每相鄰的兩計數(shù)點間都有四個點未畫出，按時間順序取A、B、C、D、E五個計數(shù)點，測出各點到A點的距離如圖所示．

①由紙帶可判定小車做勻加速直線 運動
②那么CE段的平均速度大小為0.34 m/s；當打計數(shù)點B時小車的瞬時速率為0.26 m/s；小車的加速度大小為0.40 m/s²．（計算結果均保留2位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實驗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，應先接通電源，再釋放紙帶，接好紙帶的小車應停在靠近滑輪處；
（3）了解打點計時器的打點原理，能通過紙帶分析紙帶的運動情況，打點計時器的打點時間間隔的是相同的，由交流電的周期決定，點距不均勻說明了，物體運動速度的大小不同；
（4）根據(jù)相鄰的相等時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動．
紙帶實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度和加速度．

解答 解：（1）使用打點計時器是需要用電壓合適的交流電源；處理紙帶時需要用刻度尺，由于打點計時器記錄了小車運動時間，因此不需要秒表，不需要天平和重錘．
故選：AC．
（2）實驗操作時，用將接好紙帶的小車停在靠近打點計時器處，先接通電源，再釋放紙帶．故A、D正確．
（3）A、B、相鄰計時點的時間間隔相等，點跡密集的地方，相鄰計時點的距離小，所以物體運動的速度比較大小，與振針的振動速度無關，故AB錯誤，
C、D、相鄰計時點的時間間隔相等，點跡不均勻說明物體做變速運動，故C正確，D錯誤．
（4）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
即相鄰的相等時間間隔位移之差相等，所以小車做勻加速直線運動．
②由于每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點沒有畫出，所以相鄰的計數(shù)點間的時間間隔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
利用勻變速直線運動的推論得：v_B=$\frac{{x}_{AC}}{2T}$=$\frac{52.0}{2×1}$×10^-3=0.26m/s
根據(jù)運動學公式得：△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）C；（4）勻加速直線，0.34，0.26，0.40．

點評 解決本題的關鍵掌握紙帶的處理，會通過紙帶求解瞬時速度和加速度，并掌握實驗操作步驟．
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．