Question

18．某同學(xué)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)．實(shí)驗(yàn)步驟如下：
A．安裝好實(shí)驗(yàn)器材；
B．讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列小點(diǎn)，重復(fù)幾次，選出一條點(diǎn)跡比較清晰的紙帶，從便于測(cè)量的點(diǎn)開(kāi)始，每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，如圖乙中a、b、c、d等點(diǎn)；
C．測(cè)出x₁、x₂、x₃、…．

結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)步驟，請(qǐng)你繼續(xù)完成下列任務(wù)：
（1）實(shí)驗(yàn)中，除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（含紙帶、復(fù)寫(xiě)紙）、小車、一端附有滑輪的長(zhǎng)木板、細(xì)繩、鉤碼、導(dǎo)線及開(kāi)關(guān)外，在下列的儀器和器材中，必須使用的有AD．（填選項(xiàng)代號(hào)）
A．電壓合適的50Hz交流電源　B．電壓可調(diào)的直流電源　C．秒表　D．刻度尺　E．天平　F．重錘　G．彈簧秤　H．滑動(dòng)變阻器
（2）如果小車做勻加速運(yùn)動(dòng)，所得紙帶如圖乙所示，則x₁、x₂、x₃的關(guān)系是x₂-x₁=x₃-x₂，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔是t，則打c點(diǎn)時(shí)小車的速度大小是$\frac{{x}_{2}+{x}_{3}}{10t}$．用x₁、x₃、t表示小車的加速度為$\frac{{x}_{3}-{x}_{1}}{50{t}^{2}}$．

Answer 1

分析 根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理確定測(cè)量的物理量，從而確定所需的實(shí)驗(yàn)器材．
根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出C點(diǎn)的速度，根據(jù)連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量求出加速度．

解答 解：（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用電壓合適的交流電源，由于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以直接測(cè)出時(shí)間，不需要秒表，也不需要天平，因?yàn)樘幚砑垘�時(shí)需要測(cè)量點(diǎn)跡間的距離，所以必須需要刻度尺．故選：AD．
（2）因?yàn)檫B續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量，所以x₂-x₁=x₃-x₂，C點(diǎn)的速度${v}_{C}=\frac{{x}_{2}+{x}_{3}}{10t}$，加速度a=$\frac{{x}_{3}-{x}_{1}}{2（5t）^{2}}=\frac{{x}_{3}-{x}_{1}}{50{t}^{2}}$．
故答案為：（1）AD，（2）x₂-x₁=x₃-x₂，$\frac{{x}_{2}+{x}_{3}}{10t}$，$\frac{{x}_{3}-{x}_{1}}{50{t}^{2}}$．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握紙帶的處理方法，會(huì)通過(guò)紙帶求解瞬時(shí)速度和加速度，關(guān)鍵是勻變速直線運(yùn)動(dòng)推論的運(yùn)用．