Question

9．某同学用如图甲所示的实验装置研究匀变速直线运动．实验步骤如下：
A．安装好实验器材；
B．让小车拖着纸带运动，打点计时器在纸带上打下一系列小点，重复几次．选出一条点迹比较清晰的纸带，从便于测量的点开始，每五个点取一个计数点，如图乙中a、b、c、d等点；
C．测出x₁、x₂、x₃、…．
结合上述实验步骤，请你继续完成下列任务：
（1）实验中，除打点计时器（含纸带、复写纸），小车，一端附有滑轮的长木板，细绳，钩码，导线及开关外，在下列的仪器和器材中，必须使用的有AD．（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．秒表
D．刻度尺
（2）如果小车做匀加速运动，所得纸带如图乙所示，则x₁、x₂、x₃的关系是x₂-x₁=x₃-x₂，已知打点计时器打点的时间间隔是T，则打c点时小车的速度大小是$\frac{{{x_2}+{x_3}}}{10t}$．

Answer 1

分析 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；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C点的速度．

解答 解：（1）使用打点计时器是需要用电压合适的交流电源；处理纸带时需要用刻度尺，由于打点计时器记录了小车运动时间，因此不需要秒表，故AD正确，BC错误；
（2）因为连续相等时间内的位移之差是一恒量，所以x₂-x₁=x₃-x₂，
C点的速度${v_C}=\frac{{{x_2}+{x_3}}}{10t}$；
故答案为：（1）AD；（2）x₂-x₁=x₃-x₂，$\frac{{{x_2}+{x_3}}}{10t}$．

点评 解决本题的关键掌握纸带的处理方法，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推论的运用．