Question

1．在“研究匀变速直线运动”的实验中：
（1）实验室提供的器材有电磁打点计时器（含复写纸）、细线、纸带、钩码、小车、一端带滑轮的长木板、低压交流电源，则还缺少的器材有刻度尺．
（2）实验中得到一条理想纸带，选好计数点（相邻点间还有4个点没画出），打点计时器的电源频率为50Hz，相邻计数点间距离如图所示（单位：cm），则与计数点D对应的小车速度为1.02m/s，与计数点F对应的小车速度为1.44m/s，小车运动的加速度为2.07m/s²．（均保留三位有效数字）

Answer 1

分析 本题比较简单，根据实验目的明确实验步骤和所要测量的物理量，即可知道实验所需要的实验器材；
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3点时小车的瞬时速度大小．

解答 解：（1）实验数据处理时要用刻度尺测量两点间的距离，则还需要：刻度尺；
（2）点计时器使用的交流电频率为50Hz，连续两点间的时间间隔为0.02s，
由于相邻的两个记数点间还有四个点没有画出，所以相邻的计数点之间的时间间隔T=0.1s．
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，
得：v_D=$\frac{{x}_{CE}}{2T}$=$\frac{0.0919+0.1129}{2×0.1}$m/s=1.02m/s
设0到A之间的距离为x₁，以后各段分别为x₂、x₃、x₄、x₅、x₆，
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，得：
x₄-x₁=3a₁T² 
x₅-x₂=3a₂T² 
x₆-x₃=3a₃T² 
为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值，得：
a=$\frac{1}{3}$（a₁+a₂+a₃）
代入数据得：a=$\frac{（0.134+0.1129+0.0919）-（0.0718+0.051+0.03）}{0．{3}^{2}}$m/s²=2.07m/s²
那么v_F=v_D+at=1.02+2.07×0.2=1.44m/s
故答案为：（1）刻度尺；（2）1.02m/s，1.44m/s，2.07m/s²．

点评 本题属于基础简单题目，对于实验器材的选取一是根据实验目的进行，二是要进行动手实验，体会每种器材的作用；
要提高应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．