Question

1．某同学用如图所示的实验装置研究小车在斜面上的运动．实验步骤如下：

a．安装好实验器材．
b．接通电源后，让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动，重复几次．选出一条点迹比较清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每两个打点间隔取一个计数点，如图中0、1、2…6点所示．

c．测量1、2、3…6计数点到0计数点的距离，分别记作：s₁、s₂、s₃…s₆．
d．通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动．
e．分别计算出s₁、s₂、s₃…s₆与对应时间的比值$\frac{{s}_{1}}{{t}_{1}}$、$\frac{{s}_{2}}{{t}_{2}}$、$\frac{{s}_{3}}{{t}_{3}}$…$\frac{{s}_{6}}{{t}_{6}}$．
f．以$\frac{s}{t}$为纵坐标、t为横坐标，标出$\frac{s}{t}$与对应时间t的坐标点，划出s/t-t图线．
结合上述实验步骤，请你完成下列任务：
（1）实验中，除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下列的仪器和器材中，必须使用的有A和C．（填选项代号）
A．电压合适的50Hz交流电源B．电压可调的直流电源
C．刻度尺D．秒表E．天平F．重锤．
（2）将最小刻度为1mm的刻度尺的0刻线与0计数点对齐，0、1、2、5计数点所在位置如图所示，则s₂=3.00cm，s₅=13.20cm．

（3）该同学在图中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标，请你在该图中标出与2、5两个计数点对应的坐标点，并画出$\frac{s}{t}$-t图线．
（4）根据$\frac{s}{t}$-t图线判断，在打0计数点时小车的速度v=0.180m/s，小车在斜面上运动的加速度a=2.40 m/s²．

Answer 1

分析 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2与5点时小车的瞬时速度大小．

解答 解：（1）实验中，除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下列的器材中，必须使用的有电压合适的50Hz交流电源给打点计时器供电，需要用刻度尺测量计数点之间的距离处理数据；故选：AC；
（2）将最小刻度为1mm的刻度尺的0刻线与0计数点对齐，0、1、2、5计数点所在位置如图2乙所示，则：S₂=3.00cm，S₅=13.20cm，
每两个打点间隔取一个计数点，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.04s，
（3）已标出1、3、4、6计数点对应的坐标，则在该图中标出2、5两个计数点对应的坐标点，并平滑连接图象，如下图所示；

（4）根据上图可知，初速度v₀=0.180m/s；
根据匀变速直线运动的速度与时间的图象斜率，可以求出加速度的大小，
得：a=$\frac{0.78-0.18}{0.25}$=2.40m/s²；
故答案为：（1）A；C；（2）3.00；13.20；（3）如图所示；（4）0.180；2.40．

点评 对于基本仪器的使用和工作原理，我们不仅从理论上学习它，还要从实践上去了解它，自己动手去做做，以加强基本仪器的了解和使用，同时要加强利用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，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．