Question

5．在“探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中：
（1）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，還需要使用交流（填“直流”或“交流”）學(xué)生電源和刻度尺，若電源頻率為50Hz，則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器正常工作時(shí)振針每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)．
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)將接好紙帶的小車停在靠近（填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)先接通電源，再釋放紙帶．
（3）如圖所示為一次實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶，紙帶上每相鄰的兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間都有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，按時(shí)間順序取A、B、C、D、E五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)出各點(diǎn)到A點(diǎn)的距離如圖所示．
①由紙帶可判定小車做勻加速直線　運(yùn)動(dòng)
②那么CE段的平均速度大小為0.34　m/s；當(dāng)打計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)小車的瞬時(shí)速率為0.26　m/s；小車的加速度大小為0.40　m/s²．（計(jì)算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理確定需要測(cè)量的物理量，從而確定所需的器材．
（2）在操作過(guò)程中，應(yīng)先接通電源，再釋放紙帶，接好紙帶的小車應(yīng)停在靠近滑輪處；
（3）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過(guò)程中的平均速度，可以求出打紙帶上B點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小，根據(jù)v=v₀+at可以求出A點(diǎn)速度大�。�

解答 解：（1）使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是需要用電壓合適的交流電源；處理紙帶時(shí)需要用刻度尺，
若電源頻率為50Hz，則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器正常工作時(shí)振針每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)．
（2）實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，用將接好紙帶的小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，先接通電源，再釋放紙帶．
（3）
①根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù)可知
x_BC-x_AB=x_CD-x_BC=x_DE-x_CD=4mm，
可知在相鄰的相等時(shí)間間隔內(nèi)的位移增量都相等，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．
②CE段的平均速度為：$\overline{v}$_CE=$\frac{△x}{△t}$=$\frac{120.0-52.0}{0.2}×1{0}^{-3}$m/s=0.34m/s
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過(guò)程中的平均速度，有：
v_B=$\frac{{x}_{AC}}{2T}$=$\frac{52.0×1{0}^{-3}}{2×0.1}$m/s=0.26m/s
根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可知△x=4mm，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT²可得：
a=$\frac{△x}{{T}^{2}}$=$\frac{4×1{0}^{-3}}{0．{1}^{2}}$m/s²=0.40 m/s²，
故答案為：（1）交流，刻度尺，0.02；（2）靠近，接通電源；（3）①勻加速直線； ②0.34，0.26，0.40．

點(diǎn)評(píng) 要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的能力，在平時(shí)練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的理解與應(yīng)用，注意結(jié)果保留2位有效數(shù)字．