Question

3．某同学利用图1示装置研究小车的匀变速直线运动．

（1）实验中，必要的措施是AB
A．细线必须与木板平行
B．先接通电源再释放小车
C．小车的质量远大于砝码的质量
D．将木板的一端适当垫高，使小车在不受拉力作用时能在木板上匀速下滑
（2）他在实验时将打点计时器接到频率为50H_Z的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分记数点如图2所示（每相邻两个记数点之间还有四个点没有画出）．测得s₁=3.61cm，s₂=4.39cm，s₃=5.20cm，s₄=6.00cm，s₅=6.79cm，s₆=7.61cm，则小车的加速度a=0.80m/s²（要求充分利用测量的数据），打点计时器在打B点时小车的速度v_B0.40m/s（结果均保留两位有效数字）．

Answer 1

分析 （1）分析实验目标和实验原理，明确实验中需要注意事项即可求解；
（2）根据逐差法可求得物体运动的加速度；根据平均速度表示中间时刻的瞬时速度可求得B点的速度．

解答 解：（1）A、细线必须与木板平行，从而确保细线的拉力即为小车的合力；故A正确；
B、为了让小车做匀加速直线运动，应使小车受力恒定，故应将细线与木板保持水平；同时为了打点稳定，应先开电源再放纸带；故B正确；
C、本实验中只是研究匀变速直线运动，故不需要让小车的质量远大于钩码的质量；只要能让小车做匀加速运动即可；故C错误；
D、研究小车的匀变速直线运动，只要摩擦力恒定即可，不需要平衡摩擦力，对实验没有影响，故D错误；
故选：AB；
（2）每两个计数点间有四个点没有画出，故两计数点间的时间间隔为T=5×0.02=0.1s；
根据逐差法可知，物体的加速度为：a=$\frac{（{s}_{4}+{s}_{5}+{s}_{6}）-（{s}_{1}+{s}_{2}+{s}_{3}）}{9{T}^{2}}$=$\frac{（6.00+6.79+7.61）-（3.61+4.39+5.20）}{9×0．{1}^{2}}×1{0}^{-2}$=0.80m/s²；
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有：
v_B=$\frac{{x}_{AC}}{2T}$=$\frac{3.61+4.39}{0.2}×1{0}^{-2}$=0.40 m/s
故答案为：（1）AB；（2）0.80，0.40．

点评 本题考查匀变速直线运动规律的应用，要注意明确实验原理，知道本实验中只需要研究匀变速直线运动即可，所以不需要平衡摩擦力，也不需要让小车的质量远大于钩码的质量．