Question

6．某同学用如图甲所示的实验装置研究匀变速直线运动．
实验步骤如下：
A．安装好实验器材；
B．让小车拖着纸带运动，打点计时器在纸带上打下一系列小点，重复几次．选出一条点迹比较清晰的纸带，从便于测量的点开始，每五个点取一个计数点，如图乙中a、b、c、d等点；
C．测出s₁=3.0cm、s₂=4.5cm、s₃=6.0cm，
结合上述实验步骤，请你继续完成下列任务：
（1）实验中，除打点计时器（含纸带、复写纸），小车，一端附有滑轮的长木板，细绳，钩码，导线及开关外，在下列的仪器和器材中，必须使用的有CD．（填选项代号）
A．秒表  　B．电压可调的直流电源    C．电压合适的50Hz交流电源
D．刻度尺　E．天平  　F．滑动变阻器    G．弹簧秤
（2）如果小车做匀加速运动，所得纸带如图乙所示，则物体通过b计数点的速度v _b=0.376m/s，通过c计数点的速度v_c=0.525m/s，运动的加速度为1.5m/s²．

Answer 1

分析 根据实验的原理确定需要测量的物理量，从而确定所需的器材．
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT²可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上b、c点时小车的瞬时速度大小．

解答 解：（1）使用打点计时器是需要用电压合适的50Hz交流电源；处理纸带时需要用刻度尺，由于打点计时器记录了小车运动时间，因此不需要秒表，不需要天平，滑动变阻器和弹簧秤．
（2）s₁=3.0cm=0.030m、s₂=4.5cm=0.045m、s₃=6.0cm=0.060m，
打纸带上b点时小车的瞬时速度大小为：
v_b=$\frac{{x}_{ac}}{2T}$=$\frac{{s}_{1}+{s}_{2}}{2T}$=$\frac{0.030+0.045}{2×0.1}$m/s=0.376m/s
同理，v_c=$\frac{{s}_{2}+{s}_{3}}{2T}$=$\frac{0.045+0.060}{2×0.1}$m/s=0.525m/s
由题意可知：△x=aT²，其中△x=1.5cm=0.015m，T=0.1s，
故带入数据解得：a=1.5m/s²；
故答案为：（1）CD； （2）0.376，0.525，1.5．

点评 本题借助实验考查了匀变速直线的规律以及推论的应用，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用，提高解决问题能力；
解决本题的关键掌握纸带的处理，会通过纸带求解瞬时速度和加速度．