Question

17．某同学用如图所示1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2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变速直线运动．
e．分别计算出S₁、S₂、S₃…S₆与对应时间的比值$\frac{{S}_{1}}{{t}_{1}}$，$\frac{{S}_{2}}{{t}_{2}}$，$\frac{{S}_{3}}{{t}_{3}}$，…，$\frac{{S}_{6}}{{t}_{6}}$．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$\frac{S}{t}$-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1所示，则S₂=3.00cm，S₅=13.20cm．
（3）该同学在图3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．
（4）根据$\frac{S}{t}$-t图线判断，小车在斜面上运动的加速度a=4.83m/s²．

Answer 1

分析 根据实验的原理确定所需测量的物理量，从而确定所需的器材．刻度尺的读数需要读到最小刻度的下一位．
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1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）从图中读出s₂=3.00cm，s₅=13.20 cm，
（3）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图线如图．
（4）$\frac{S}{t}$-t图象相当于v-$\frac{t}{2}$图象，
所以加速度为：a=$\frac{2×（0.760-0.180）}{0.24}$=4.83 m/s²．
故答案为：（1）A，C；（2）3.00，13.20；（3）如上图所示；（4）4.83．

点评 解决本题的关键掌握刻度尺的读数方法，以及知道实验的原理，知道打点计时器使用的是交流电源，基础题．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．