Question

1．某同學(xué)用圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究小車(chē)在斜面上的運(yùn)動(dòng)，實(shí)驗(yàn)步驟如下：
a．安裝好實(shí)驗(yàn)器材．
b．接通電源后，讓拖著紙帶的小車(chē)沿平板斜面向下運(yùn)動(dòng)，重復(fù)幾次．選出一條點(diǎn)跡比較清晰的紙帶，舍去開(kāi)始密集的點(diǎn)跡，從便于測(cè)量的點(diǎn)開(kāi)始，每?jī)蓚�(gè)打點(diǎn)間隔取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，如圖2中0、1、2、…6點(diǎn)所示．
c．測(cè)量1、2、3…6計(jì)數(shù)點(diǎn)到0計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離，分別記作：S₁、S₂、S₃…S₆．
d．通過(guò)測(cè)量和計(jì)算，該同學(xué)判斷出小車(chē)沿平板做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)．
e．分別計(jì)算出S₁、S₂、S₃…S₆與對(duì)應(yīng)時(shí)間的比值$\frac{{x}_{1}}{{t}_{1}}$、$\frac{{x}_{2}}{{t}_{2}}$、$\frac{{x}_{3}}{{t}_{3}}$、…、$\frac{{x}_{6}}{{t}_{6}}$．
f．以$\frac{S}{t}$為縱坐標(biāo)，t為橫坐標(biāo)，標(biāo)出$\frac{S}{t}$與對(duì)應(yīng)時(shí)間t的坐標(biāo)點(diǎn)，畫(huà)出$\frac{S}{t}$-t圖線(xiàn)．

結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)步驟，請(qǐng)你完成下列任務(wù)：
①實(shí)驗(yàn)中，除打點(diǎn)及時(shí)器（含紙帶、復(fù)寫(xiě)紙）、小車(chē)、平板、鐵架臺(tái)、導(dǎo)線(xiàn)及開(kāi)關(guān)外，在下面的儀器和器材中，必須使用的有A和C．（器材填選項(xiàng)的字母代號(hào)）
A．電壓合適的50Hz交流電源B．電壓可調(diào)的直流電源
C．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(xiàn)與0計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)齊，0、1、2、5計(jì)數(shù)點(diǎn)所在位置如圖3所示，則S₂=2.98cm．
③該同學(xué)在圖4中已標(biāo)出l、3、4、6計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)，請(qǐng)你在該圖中標(biāo)出與2、5兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，并畫(huà)出$\frac{S}{t}$-t圖．
④根據(jù)$\frac{S}{t}$-t圖線(xiàn)判斷，在打0計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)，小車(chē)的速度v₀=0.18m/s；它在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度a=4.83m/s²．

Answer 1

分析 ①根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理和數(shù)據(jù)處理可知需要的儀器；
②刻度尺的讀數(shù)需要估讀，在讀數(shù)時(shí)要注意；
③利用描點(diǎn)法可以正確畫(huà)出圖象；
④根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出根據(jù)$\frac{s}{t}$-t的函數(shù)關(guān)系，結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)明確斜率和截距的含義即可正確解答．

解答 解：①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是交流電源；測(cè)量點(diǎn)跡間的距離需要刻度尺，由于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以記錄時(shí)間，使用不需要秒表，不需要測(cè)量質(zhì)量，所以不需要天平．所以必須使用的是電壓合適的50Hz交流電源和刻度尺．故選：A、C．
②刻度尺需要讀到最小刻度的下一位，則S₂=2.98cm．
③每?jī)蓚�(gè)打點(diǎn)間隔取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.04s，
根據(jù)題目的要求得：$\frac{{s}_{2}}{{t}_{2}}=\frac{0.0298}{0.04×2}=0.3725m/s$，$\frac{{s}_{5}}{{t}_{5}}=\frac{0.1320}{0.04×5}$=0.660m/s
在該圖中標(biāo)出與2、5兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，并畫(huà)出$\frac{s}{t}-t$圖線(xiàn)如圖．

④由圖可得：v₀=0.18m/s；由于勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的中間時(shí)刻的速度等于平均速度，所以$\frac{{s}_{1}}{{t}_{1}}$、$\frac{{s}_{2}}{{t}_{2}}$、$\frac{{s}_{3}}{{t}_{3}}$…分別是$\frac{{t}_{1}}{2}、\frac{{t}_{2}}{2}、\frac{{t}_{3}}{2}$…時(shí)刻的瞬時(shí)速度，
則$\frac{s}{t}-t$圖象相當(dāng)于v-$\frac{t}{2}$圖象，所以加速度a=$\frac{2×（0.760-0.180）}{0.24}$=4.83m/s²．
故答案為：①A、C，②2.98，③如圖所示，④0.18，4.83．

點(diǎn)評(píng) 要加強(qiáng)利用勻變速直線(xiàn)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，提高解決問(wèn)題能力．