Question

12．某同学利用图甲所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C．
A．适当垫高长木板的一端平衡小车与长木板间的摩擦力
B．小车的质量远大于钩码的质量
C．实验前小车要靠近打点计时器，实验时应先接通电源再释放小车
（2）他实验时将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图乙所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出）；s₁=3.59cm；s₂=4.48cm；s₃=5.38cm；s₄=6.29cm；s₅=7.20cm；s₆=8.10cm；则打点计时器在打D点时小车的速度v_D=0.58m/s；小车的加速度a=0.90m/s²．（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D点的速度．

解答 解：（1）A、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A错误；
B、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B错误；
C、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C正确；
故选：C；
（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；
D点的速度等于CE段的平均速度，则有：v_D=$\frac{{x}_{CE}}{2T}$=$\frac{5.38+6.29}{2×0.1}×1{0}^{-2}$=0.58m/s；
根据逐差法可知，物体的加速度为：a=$\frac{（{s}_{4}+{s}_{5}+{s}_{6}）-（{s}_{1}+{s}_{2}+{s}_{3}）}{9{T}^{2}}$=$\frac{（6.29+7.20+8.10）-（3.59+4.48+5.38）}{9×0．{1}^{2}}$×10^-2=0.90m/s²；
故答案为：（1）C；（2）0.58；0.90．

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．