Question

7．某同学利用图示装置探究小车的匀变速直线运动
（1）实验中必要的措施是CD
A．小车的质量远大于钩码的质量
B．平衡小车与长木板间的摩擦力
C．细线必须与长木板平行
D．先接通电源再释放小车
（2）他实验时将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图所示，（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出）．s₁=3.59cm，s₂=4.41cm，s₃=5.19cm，s₄=5.97cm，s₅=6.78cm，s₆=7.64cm，则小车的加速度a=0.80m/s²（要求充分利用测量的数据），打点计时器在打D点时小车的速度v_D=0.56m/s．（结果均保留两位有效数字）

Answer 1

分析 （1）分析实验目标和实验原理，明确实验中需要注意事项即可求解；
（2）根据逐差法可求得物体运动的加速度；根据平均速度表示中间时刻的瞬时速度可求得D点的速度．

解答 解：（1）A、本实验中只是研究匀变速直线运动，故不需要让小车的质量远大于钩码的质量；只要能让小车做匀加速运动即可；故A错误；
B、由实验原理可知，只要摩擦力恒定即可，不需要平衡摩擦力，故B错误；
CD、为了让小车做匀加速直线运动，应使小车受力恒定，故应将细线与木板保持水平；同时为了打点稳定，应先开电源再放纸带；故CD正确；
故选：CD；
（2）每两个计数点间有四个点没有画出，故两计数点间的时间间隔为T=5×0.02=0.1s；
s₁=3.59cm=0.0359m，s₂=4.41cm=0.0441m，s₃=5.19cm=0.0519m，
s₄=5.97cm=0.0597m，s₅=6.78cm=0.0678m，s₆=7.64cm=0.0764m，
根据逐差法可知，物体的加速度a=$\frac{{s}_{4}+{s}_{5}+{s}_{6}-{s}_{1}-{s}_{2}-{s}_{3}}{9{T}^{2}}$=$\frac{0.0597+0.0678+0.0764-0.0359-0.0441-0.0519}{9×0．{1}^{2}}$=0.80m/s²；
D点的速度等于CE段的平均速度，则有：v=$\frac{{s}_{3}+{s}_{4}}{2T}$=$\frac{0.0519+0.0597}{2×0.1}$=0.56m/s；
故答案为：（1）CD；（2）0.80；0.56．

点评 本题考查匀变速直线运动规律的应用，要注意明确实验原理，知道本实验中只需要研究匀变速直线运动即可，所以不需要平衡摩擦力，也不需要让小车的质量远大于钩码的质量．