Question

13．某同學用圖甲所示的實驗裝置研究小車在斜面上的運動．實驗步驟如下
a、安裝好實驗器材．
b、接通電源后，讓拖著紙帶的小車沿平板斜面向下運動，重復幾次．選出一條點跡比較清晰的紙帶，舍去開始密集的點跡，從便于測量的點開始，每兩個打點計時器間隔取一個計數點，如圖乙中0、1、2…6點所示．
c、測量1、2、3…6計數點到0計數點的距離，分別記作：S₁，S₂，S₃…S₆
d、通過測量和計算，該同學判斷出小車沿平板做勻速直線運動．
e、分別計算出S₁，S₂，S₃…S₆與對應時間的比值$\frac{{S}_{1}}{{t}_{1}}$、$\frac{{S}_{2}}{{t}_{2}}$、$\frac{{S}_{3}}{{t}_{3}}$、…$\frac{{S}_{6}}{{t}_{6}}$
f、以$\frac{S}{t}$為縱坐標、t為橫坐標，標出$\frac{S}{t}$與對應時間t的坐標點，畫出$\frac{S}{t}$-t圖線．

結合上述實驗步驟，請你完成下列任務：
①實驗中，除打點及時器（含紙帶、復寫紙）、小車，平板、鐵架臺、導線及開關外，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、電壓可調的直流電源   C、刻度尺  D、秒表  E、天平   F、重錘
②將最小刻度為1mm的刻度尺的0刻線與0計數點對齊，0、1、2、5計數點所在位置如圖丙所示，則S₂=3.00cm，S₅=13.20 cm．
③該同學在圖丁中已標出I、3、4、6計數點對應的坐標，請你在該圖中標出與2、5兩個計數點對應的坐標點，并畫出$\frac{S}{t}$-t，根據$\frac{S}{t}$-t圖線判斷，在打O計數點時，小車的速度V₀=0.18m/s，它在斜面上運動的加速度a=2.44m/s²．

Answer 1

分析 根據勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上各點時小車的瞬時速度大小，用描點連線的方法來處理數據，這樣可以減小誤差．

解答 解：（1）實驗中，除打點計時器（含紙帶、復寫紙）、小車、平板、鐵架臺、導線及開關外，在下列的器材中，必須使用的有電壓合適的50Hz交流電源給打點計時器供電，需要用刻度尺測量計數點之間的距離處理數據，
故選：AC
（2）從圖中讀出S₂=3.00cm，S₃=13.20 cm，
（3）作圖注意要盡量使描出的點落到直線上，不能落在直線上的點盡量分布在直線兩側，如圖所示：

根據 $\frac{S}{t}$-t圖象判斷，在打0計數點時，小車的速度v₀=0.18m/s；
它在斜面上運動的加速度a=m/s²=2.44m/s²．
故答案為：（1）AC
（2）3.00；13.20
（3）0.18；2.44

點評 此題主要考查紙帶的處理問題，要注意實驗原理、操作細節(jié)，單位的換算；同時注意速度-時間圖象的應用，要明確斜率、截距的含義，加強數學知識在物理中的應用．