Question

【題目】用圖1所示的實驗裝置研究小車速度隨時間變化的規(guī)律。

主要實驗步驟如下：

a．安裝好實驗器材。接通電源后，讓拖著紙帶的小車沿長木板運動，重復幾次。

b．選出一條點跡清晰的紙帶，找一個合適的點當作計時起點O（t = 0），然后每隔0.1s選取一個計數(shù)點，如圖2中A、B、C、D、E、F……所示。

c．通過測量、計算可以得到在打A、B、C、D、E……點時小車的速度，分別記作v1、v2、v3、v4、v5……

d．以速度v為縱軸、時間t為橫軸建立直角坐標系，在坐標紙上描點，如圖3所示。

結合上述實驗步驟，請你完成下列問題：

(1)在下列儀器和器材中，還必須使用的有______和______（填選項前的字母）。

A．電壓合適的50 Hz交流電源

B．電壓可調(diào)的直流電源

C．刻度尺

D．秒表

E．天平（含砝碼）

(2)在圖3中已標出計數(shù)點A、B、D、E對應的坐標點，請在該圖中標出計數(shù)點C（v3=0.86m/s）對應的坐標點，并畫出v-t圖像。

(3)觀察v-t圖像，可以判斷小車做勻變速直線運動，其依據(jù)是______。根據(jù)v-t圖像計算出小車的加速度a = ______m/s2 。

(4)某同學測量了相鄰兩計數(shù)點間的距離：OA=7.05cm，AB=7.68cm，BC=8.31cm，CD=8.95cm，DE=9.57cm，EF=10.20cm，通過分析小車的位移變化情況，也能判斷小車是否做勻變速直線運動。請你說明這樣分析的依據(jù)是 ______________________。

Answer 1

【答案】AC 小車速度隨時間均勻變化 0.62 相鄰相等時間（0.1s）內(nèi)的位移變化量均為0.63cm左右，在誤差范圍內(nèi)相等，所以小車做勻速直線運動。

【解析】

（1）[1]AB ．圖中打點計時器用的是50 Hz交流電源而不是直流電源，故選項A正確，B錯誤；

C．測量紙帶上的點之間距離時，還需要用到刻度尺，故選項C正確；

D．但是不用秒表，因為計時器的點間距能夠說明間隔時間的問題，選項D錯誤；

E．實驗用不到天平，因為不用測量質量，選項E錯誤。

故選AC。

（2）[2]先畫出C點，即在時間為0.3s時找出對應的速度0.86m/s即可，然后將圖中各點用直線畫出來；

（3）[3]因為它是一條直線，說明其加速度的大小是不變的，故說明是勻變速直線運動，也可以說是因為速度的變化的相同時間內(nèi)是相同的.

[4]加速度的大小可以根據(jù)加速度的定義來計算得出

；

計算加速度時需要在直線上取兩個點，所取的點間距盡量大一些；

（4）[5]由于在勻變速直線運動中，相鄰相等時間內(nèi)的位移的變化量是相等的，故我們只需要驗證這個運動是不是滿足這個關系就可以；由于相鄰點間的時間是相等的，又因為

，…；

說明相鄰相等時間內(nèi)通過的位移都是相等的，所以小車的運動是勻變速直線運動。