Question

1．在“探究匀变速直线运动的规律”的实验中：
（1）除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有AC
A．电压合适的50Hz交流电源   B．电压可调的直流电源
C．刻度尺                   D．秒表            E．天平
（2）实验过程中，下列做法正确的是AD
A．先接通电源，再使纸带运动                B．先使纸带运动，再接通电源
C．将接好纸带的小车停在靠近滑轮处      D．将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处
（3）通过打点计时器得到的一条纸带上的点迹不均匀，下列判断正确的是C
A．点迹密集的地方说明振针打点速度较大
B．点迹密集的地方说明物体运动的速度较大
C．点迹不均匀说明物体做变速运动
D．点迹不均匀说明相邻两点之间的时间间隔不同
（4）图示为一次实验得到的一条纸带，纸带上每相邻的两计数点间都有四个点未画出，按时间顺序取A、B、C、D、E五个计数点，测出各点到A点的距离如图所示．

①由纸带可判定小车做匀加速直线 运动
②那么CE段的平均速度大小为0.34 m/s；当打计数点B时小车的瞬时速率为0.26 m/s；小车的加速度大小为0.40 m/s²．（计算结果均保留2位有效数字）

Answer 1

分析 （1）根据实验的原理确定需要测量的物理量，从而确定所需的器材．
（2）在操作过程中，应先接通电源，再释放纸带，接好纸带的小车应停在靠近滑轮处；
（3）了解打点计时器的打点原理，能通过纸带分析纸带的运动情况，打点计时器的打点时间间隔的是相同的，由交流电的周期决定，点距不均匀说明了，物体运动速度的大小不同；
（4）根据相邻的相等时间间隔位移之差是否相等来判断小车是否做匀变速直线运动．
纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度．

解答 解：（1）使用打点计时器是需要用电压合适的交流电源；处理纸带时需要用刻度尺，由于打点计时器记录了小车运动时间，因此不需要秒表，不需要天平和重锤．
故选：AC．
（2）实验操作时，用将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，再释放纸带．故A、D正确．
（3）A、B、相邻计时点的时间间隔相等，点迹密集的地方，相邻计时点的距离小，所以物体运动的速度比较大小，与振针的振动速度无关，故AB错误，
C、D、相邻计时点的时间间隔相等，点迹不均匀说明物体做变速运动，故C正确，D错误．
（4）①x_AB=24cm  x_BC=52-24=28cm  x_CD=84-52=32cm，
那么  x_BC-x_AB=x_CD-x_BC=x_DE-x_CD=4cm
即相邻的相等时间间隔位移之差相等，所以小车做匀加速直线运动．
②由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，
CE段平均速度大小为：$\overline{v}$=$\frac{{x}_{CE}}{2T}$=$\frac{120.0-52.0}{2×0.1}$×10^-3=0.34m/s
利用匀变速直线运动的推论得：v_B=$\frac{{x}_{AC}}{2T}$=$\frac{52.0}{2×1}$×10^-3=0.26m/s
根据运动学公式得：△x=at²，
得：a=$\frac{（120.0-52.0）-52.0}{4×0．{1}^{2}}$×10^-3=0.40m/s²．
故答案为：（1）AC； （2）AD；（3）C；（4）匀加速直线，0.34，0.26，0.40．

点评 解决本题的关键掌握纸带的处理，会通过纸带求解瞬时速度和加速度，并掌握实验操作步骤．
要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．