Question

某同学用图甲所示的实验装置研究小车在斜面上的运动．实验步骤如下：
a．安装好实验器材．
b．接通电源后，让拖着纸带的小车沿斜面向下运动，打印出一条点迹清晰的纸带．舍去开始密集的点迹，从便于测量的点O开始．打点周期为To，每隔1个打印点取一个计数点，如图乙中0，1，2，…，6点所示
c测量1，2，3，…，6计数点到0计数点的距离，分别记作：s₁、s₂、s₃、…s₄
d．分别计算出s₁、s₂、s₃、…s₄与对应时间的比值

s1

t1

、

s2

t2

、

s3

t3

、…

s6

t6

e、以

s

t

为纵坐标、t为横坐标，标出

s

t

与对应时间t坐标点，画出

s

t

-t图线．
根据实脸步骤，请你完成下列任务

（1）实脸中，除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有

A

和

D

（填选项代号），
A．电压合适的50Hz交流电旅　B．电压可调的直流电源
C．停表　　　　　　　　　　　D．刻度尺
E．天平　　　　　　　　　　　F．重
（2）写出打印点2时小车的瞬时速度表达式吸v_t=

S3-S1

2T

（3）该同学在图丙中已标出1，3，4，6计数点对应的坐标点，请你在该图中画出于

s

t

-t图线．
（4）由图线判断，在打O计数点时．小车的速度v₀=

0.18

m/s，小车运动的加速度a=

4.8

m/s²．

Answer 1

分析：（1）需要交流电源，需要刻度尺测量间距；
（2）根据平均速度等于中间时刻瞬时速度求解；
（3）采用描点法作图；
（4）先根据位移时间关系公式推导出

S

t

-t图象的函数表达式，得到

s

t

=v0+

1

2

at，即图象的纵轴截距表示初速度，斜率表示加速度的一半．

解答：解：（1）打点计时器是利用交流电的电流方向随着时间迅速改变而工作的，故需要交流电源，而不是直流电源；打点计时器是计时工具，故不需要停表；需要刻度尺测量间距；该实验不需要测量小车的质量，故不需要天平；重锤也不需要；故选AD．
（2）平均速度等于中间时刻瞬时速度，第2计数点速度等于1、3计数点间的平均速度；
故v₂=

S3-S1

2T

；
（3）采用描点法作图，如图所示：

（4）根据位移时间关系公式s=v₀t+

1

2

at2，可以得到：

s

t

=v0+

1

2

at，即

S

t

-t图象是直线，图象的纵轴截距表示初速度，故初速度为0.18m/s；
图象的斜率表示

1

2

a，故a=2k=2×

0.78-0.18

0.25

=4.8m/s²；
故答案为：（1）A、D；（2）

S3-S1

2T

；（3）如图所示；（4）0.18，4.8．

点评：本题关键是明确实验原理，可以根据位移时间关系公式推导出

S

t

-t图象的函数表达式进行分析．