Question

某同学要进行探究小车速度随时间变化的规律实验．
（1）请在下面列出的实验器材中，选出本实验中不需要的器材填在横线上（填编号）：

②④⑦

①打点计时器   ②天平   ③低压交流电源  ④低压直流电源   ⑤细绳和纸带   ⑥钩码和小车   ⑦秒表   ⑧一端有滑轮的长木板   ⑨刻度尺
（2）该同学在通过实验得到的纸带上选取6个点，如图所示，每两个相邻点的时间间隔均为T，其中1、2、3点相邻，4、5、6点相邻，在第1点之前、3点和4点之间还有若干不清晰的点．若测得：1、3两点间的距离为S₁，4、6两点间的距离为S₂，2、5两点间的距离为S₃，则：
①计算5点速度的表达式是v₅=

s1

2T

；②2点与5点之间的时间间隔为

t=

4Ts3

s1+s2

；③计算加速度的表达式是a=

s 2 2 - s 2 1

8s3T2

．

Answer 1

分析：（1）题比较简单，根据实验目的明确实验步骤和所要测量的物理量，即可知道实验所需要的实验器材；
（2）利用匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，根据匀变速直线运动规律，可以求出2点与5点之间的时间间隔以及加速度的大小．

解答：解：（1）在本实验中不需要测量小车或砝码的质量因此不需要天平，电磁打点计时器使用的是低压交流电源，因此低压直流电源本实验中不需要，同时打点计时器记录了小车运动时间，因此不需要秒表．
故答案为：②④⑦．
（2）匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，因此有：
v5=

s2

2T

    ①
v2=

s1

2T

    ②
根据匀变速直线运动规律有：
s3=

v2+v5

2

t   ③
联立①②③解得：t=

4Ts3

s1+s2

，
a=

△v

△t

=

s 2 2 - s 2 1

8s3T2

，
故答案为：

s1

2T

，t=

4Ts3

s1+s2

，

s 2 2 - s 2 1

8s3T2

．

点评：本题属于基础简单题目，对于实验器材的选取一是根据实验目的进行，二是要进行动手实验，体会每种器材的作用，同时我们要熟悉匀变速直线运动的特点和一些规律．