Question

2．在“探究小车速度随时间变化规律”实验中
（1）某同学采用如图所示的装置进行实验，不需要（选填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力，
不需要（选填“需要”或“不需要”）测量小车的质量．
（2）某同学得到一条用打点计时器打下的纸带，并在其上取了O、A、B、C、D、E、F共7个计数点（图中每相邻两个计数点间还有四个打点计时器打下的点未画出），打点计时器接的是50Hz的低压交流电源．他将一把毫米刻度尺放在纸带上，其零刻度和计数点O对齐．
由以上数据可计算出打点计时器在打A、B、C、D、E各点时物体的速度，其中D点的速度应该为0.20m/s．整个过程中小车的平均加速度为0.38m/s²．（以上结果均保留两位有效数字）

Answer 1

分析 根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出D点的速度，根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出小车的平均加速度大小．

解答 解：（1）该实验探究小车速度随时间的变化规律，不需要平衡摩擦力，也不需要测量小车的质量．
（2）D点的速度等于CE段的平均速度，则v_D=$\frac{{x}_{CE}}{2T}$=$\frac{0.07-0.03}{0.2}$=0.20m/s．
根据△x=aT²，运用逐差法，
解得：a=$\frac{{x}_{CF}-{x}_{OC}}{9{T}^{2}}$=$\frac{0.0940-0.0300-0.0300}{9×0．{1}^{2}}$≈0.38m/s²．
故答案为：（1）不需要，不需要；
（2）0.20，0.38．

点评 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，关键是匀变速直线运动两个重要推论的运用．