Question

17．在水平桌面上做“研究匀变速直线运动”的实验中：
（1）现有电火花打点计时器（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，则在下面的仪器和器材中，还必须使用的有BD．（填选项代号）
A．低压交流电源                        B．220V交流电源
C．电压可调的直流电源                   D．刻度尺
E．秒表F．天平G．重锤
（2）实验过程中，下列做法正确的是AD．
A．先接通电源，再使纸带运动
B．先使纸带运动，再接通电源
C．将接好纸带的小车停在靠近滑轮处
D．将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处
（3）在实验中，打点计时器使用的交变电流的频率为50Hz，记录小车运动的纸带如图所示，在纸带上选择0、1、2、3、4、5等6个计数点，相邻两计数点之间还有四个点未画出，纸带旁并排放着带有最小分度为毫米的刻度尺，零刻度跟标为“0”的计数点对齐，由图可以读出三个计数点1、3、5到0计数点的距离．
（1）在打计数点3时小车的瞬时速度大小为0.27m/s．
（2）小车做匀变速运动的加速度a的大小为0.60m/s²．

Answer 1

分析 （1）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．
（2）在操作过程中，应先接通电源，再释放纸带，接好纸带的小车应停在靠近滑轮处．
（3）由图示刻度尺读出其示数；应用匀变速直线运动的推论求出瞬时速度；由匀变速直线运动的推论求出加速度．

解答 解：（1）使用电火花式打点计时器，故应采用220V的交流电源；实验中需要测量长度，故需要刻度尺；秒表、天平及重锤均不需要；
故选：BD
（2）实验操作时，用将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，再释放纸带．
同时小车应停在靠近打点计时器的位置；故选：AD；
（3）刻度尺分度值为1mm，由图示刻度尺可知，计数点15间的距离为：x₁₅=12.00-1.20=10.80cm；
交流电的频率为50Hz，相邻两计数点之间还有四个点未画出，计数点间的时间间隔为：t=0.02×5=0.1s，
小车通过计数点“3”的瞬时速度为：v₂=$\frac{{x}_{15}}{4t}$=$\frac{0.1080}{0.4}$=0.27m/s；
x₃₅=12.00-5.40=6.60m；
x₁₃=5.40-1.20=4.20m；
加速度为：a=$\frac{{x}_{35}-{x}_{13}}{t{′}^{2}}$$\frac{0.0660-0.0420}{（2×0.1）^{2}}$=0.60m/s²；
故答案为：（1）BD；（2）AD；（3）0.27m/s；0.60m/s²．

点评 本题考查了实验中的注意事项，求解瞬时速度、加速度问题；对刻度尺读数时，要先确定其分度值，然后再读数，读数时视线要与刻度尺刻度线垂直；掌握并灵活应用匀变速直线运动的推论即可正确解题．