Question

1．在“研究勻變速直線運動”的實驗中：
（1）實驗室提供的器材有電磁打點計時器（含復寫紙）、細線、紙帶、鉤碼、小車、一端帶滑輪的長木板、低壓交流電源，則還缺少的器材有刻度尺．
（2）實驗中得到一條理想紙帶，選好計數點（相鄰點間還有4個點沒畫出），打點計時器的電源頻率為50Hz，相鄰計數點間距離如圖所示（單位：cm），則與計數點D對應的小車速度為1.02m/s，與計數點F對應的小車速度為1.44m/s，小車運動的加速度為2.07m/s²．（均保留三位有效數字）

Answer 1

分析 本題比較簡單，根據實驗目的明確實驗步驟和所要測量的物理量，即可知道實驗所需要的實驗器材；
根據勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上3點時小車的瞬時速度大小．

解答 解：（1）實驗數據處理時要用刻度尺測量兩點間的距離，則還需要：刻度尺；
（2）點計時器使用的交流電頻率為50Hz，連續(xù)兩點間的時間間隔為0.02s，
由于相鄰的兩個記數點間還有四個點沒有畫出，所以相鄰的計數點之間的時間間隔T=0.1s．
根據勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，
得：v_D=$\frac{{x}_{CE}}{2T}$=$\frac{0.0919+0.1129}{2×0.1}$m/s=1.02m/s
設0到A之間的距離為x₁，以后各段分別為x₂、x₃、x₄、x₅、x₆，
根據勻變速直線運動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，得：
x₄-x₁=3a₁T² 
x₅-x₂=3a₂T² 
x₆-x₃=3a₃T² 
為了更加準確的求解加速度，我們對三個加速度取平均值，得：
a=$\frac{1}{3}$（a₁+a₂+a₃）
代入數據得：a=$\frac{（0.134+0.1129+0.0919）-（0.0718+0.051+0.03）}{0．{3}^{2}}$m/s²=2.07m/s²
那么v_F=v_D+at=1.02+2.07×0.2=1.44m/s
故答案為：（1）刻度尺；（2）1.02m/s，1.44m/s，2.07m/s²．

點評 本題屬于基礎簡單題目，對于實驗器材的選取一是根據實驗目的進行，二是要進行動手實驗，體會每種器材的作用；
要提高應用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實驗問題的能力，在平時練習中要加強基礎知識的理解與應用．