Question

12．某同學利用圖甲所示裝置研究小車的勻變速直線運動．
（1）實驗中必要的措施是C．
A．適當墊高長木板的一端平衡小車與長木板間的摩擦力
B．小車的質(zhì)量遠大于鉤碼的質(zhì)量
C．實驗前小車要靠近打點計時器，實驗時應先接通電源再釋放小車
（2）他實驗時將打點計時器接到頻率為50Hz的交流電源上，得到一條紙帶，打出的部分計數(shù)點如圖乙所示（每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點，圖中未畫出）；s₁=3.59cm；s₂=4.48cm；s₃=5.38cm；s₄=6.29cm；s₅=7.20cm；s₆=8.10cm；則打點計時器在打D點時小車的速度v_D=0.58m/s；小車的加速度a=0.90m/s²．（結果均保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）分析實驗目標和實驗原理，明確實驗中需要注意事項即可求解；
（2）根據(jù)逐差法可求得物體運動的加速度；根據(jù)平均速度表示中間時刻的瞬時速度可求得D點的速度．

解答 解：（1）A、研究小車的勻變速直線運動，只要摩擦力恒定即可，不需要平衡摩擦力，對實驗沒有影響；故A錯誤；
B、本實驗中只是研究勻變速直線運動，故不需要讓小車的質(zhì)量遠大于鉤碼的質(zhì)量；只要能讓小車做勻加速運動即可；故B錯誤；
C、為了讓小車做勻加速直線運動，應使小車受力恒定，故應將細線與木板保持水平；同時為了打點穩(wěn)定，應先開電源再放紙帶；故C正確；
故選：C；
（2）每兩個計數(shù)點間有四個點沒有畫出，故兩計數(shù)點間的時間間隔為T=5×0.02=0.1s；
D點的速度等于CE段的平均速度，則有：v_D=$\frac{{x}_{CE}}{2T}$=$\frac{5.38+6.29}{2×0.1}×1{0}^{-2}$=0.58m/s；
根據(jù)逐差法可知，物體的加速度為：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；
故答案為：（1）C；（2）0.58；0.90．

點評 本題考查勻變速直線運動規(guī)律的應用，要注意明確實驗原理，知道本實驗中只需要研究勻變速直線運動即可，所以不需要平衡摩擦力，也不需要讓小車的質(zhì)量遠大于鉤碼的質(zhì)量．