Question

5．在“測定勻變速直線運動加速度”的實驗中：
（1）除打點計時器（含紙帶、復(fù)寫紙）、小車、一端附有滑輪的長木板、細(xì)繩、鉤碼、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下面的儀器和器材中，必須使用的有AC．（填選項代號）
A 電壓合適的50Hz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
（2）實驗過程中，下列做法正確的是AD．
A．先接通電源，再使紙帶運動
B．先使紙帶運動，再接通電源
C．將接好紙帶的小車停在靠近滑輪處
D．將接好紙帶的小車停在靠近打點計時器處
（3）如圖所示為一次記錄小車運動情況的紙帶．圖中A、B、C、D、E為相鄰的計數(shù)點，相鄰計數(shù)點的時間間隔為T=0.1秒，則：（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
D點的瞬時速度大小為3.90 m/s，DE段平均速度大小為4.53m/s，運動小車的加速度大小為12.6m/s²．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實驗的原理確定所需測量的物理量，從而確定所需的器材．
（2）實驗時先接通電源，再釋放紙帶，實驗前，小車應(yīng)緊靠打點計時器．
（3）根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出D點的速度，根據(jù)連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量求出加速度．

解答 解：（1）打點計時器需使用電壓合適的50Hz交流電源，實驗中需要用刻度尺測量點跡間的距離，由于時間可以用打點計時器直接得出，不需要秒表，不需要測量物體的質(zhì)量，則不需要天平．故選：AC．
（2）A、實驗時應(yīng)先接通電源，再釋放紙帶，故A正確，B錯誤．
C、實驗前，將接好紙帶的小車靠近打點計時器處，故C錯誤，D正確．
故選：AD．
（3）D點的速度等于CE段的平均速度，則${v}_{D}=\frac{{x}_{CE}}{2T}=\frac{（105.60-27.60）×1{0}^{-2}}{0.2}$m/s=3.90m/s，DE段的平均速度$\overline{{v}_{DE}}=\frac{{x}_{DE}}{T}=\frac{（105.6-60.3）×1{0}^{-2}}{0.1}$m/s=4.53m/s．
因為x_AB=7.50cm，x_BC=20.10cm，x_CD=32.70cm，x_DE=45.30cm，可知連續(xù)相等時間內(nèi)的位移△x=12.60cm，
根據(jù)△x=aT²得，a=$\frac{△x}{{T}^{2}}=\frac{12.6×1{0}^{-2}}{0.01}m/{s}^{2}=12.6m/{s}^{2}$．
故答案為：（1）AC，（2）AD，（3）3.90，4.53，12.6

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握紙帶的處理方法，會通過紙帶求解瞬時速度和加速度，關(guān)鍵是勻變速直線運動推論的運用．