Question

16．利用圖1裝置研究小車的勻變速直線運動．

（1）實驗中必要的措施是AB
A．細線必須與長木板平行
B．先接通電源再釋放小車 
C．小車的質量遠大于鉤碼的質量 
D．平衡小車與長木板間的摩擦力
（2）實驗時將打點計時器接到頻率為50Hz的交流電源上，得到一條紙帶，打出的部分計數(shù)點如圖2所示（每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點，圖中未畫出）．已知AB=3.01cm，BC=4.21cm，CD=5.39cm，DE=6.60cm，EF=7.81cm，F(xiàn)G=9.00cm．則小車做勻變速直線運動的加速度大小a=1.20m/s²，在打點計時器打下D點時，小車運動的速度大小v_D=0.600m/s．（均保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）分析實驗目標和實驗原理，明確實驗中需要注意事項即可求解；
（2）根據逐差法可求得物體運動的加速度；根據平均速度表示中間時刻的瞬時速度可求得D點的速度．

解答 解：（1）A、為了讓小車做勻加速直線運動，應使小車受力恒定，故應將細線與木板保持水平；同時為了打點穩(wěn)定，應先開電源再放紙帶；故AB正確；
C、本實驗中只是研究勻變速直線運動，故不需要讓小車的質量遠大于鉤碼的質量；只要能讓小車做勻加速運動即可；故C錯誤；
D、由C的分析可知，只要摩擦力恒定即可，不需要平衡摩擦力；故D錯誤；
故選：AB；
（2）每兩個計數(shù)點間有四個點沒有畫出，故兩計數(shù)點間的時間間隔為T=5×0.02=0.1s；
根據逐差法可知，物體的加速度
a=$\frac{{x}_{DG}-{x}_{AD}}{9{T}^{2}}$=$\frac{6.60+7.81+9.00-3.01-4.21-5.39}{9×0．{1}^{2}}×1{0}^{-2}$ m/s²=1.20 m/s²；
D點的速度等于CE段的平均速度，則有：v_D=$\frac{{x}_{CD}+{x}_{DE}}{2T}$=$\frac{5.39+6.60}{2×0.1}×1{0}^{-2}$ m/s=0.600 m/s；
故答案為：（1）AB；（2）1.20，0.600．

點評 本題考查勻變速直線運動規(guī)律的應用，要注意明確實驗原理，知道本實驗中只需要研究勻變速直線運動即可，所以不需要平衡摩擦力，也不需要讓小車的質量遠大于鉤碼的質量，注意保留有效數(shù)字．