Question

5．在“探究勻變速直線運動的規律”的實驗中：
（1）除打點計時器（含紙帶、復寫紙）、小車、一端附有滑輪的長木板、細繩、鉤碼、導線及開關外，還需要使用交流（填“直流”或“交流”）學生電源和刻度尺，若電源頻率為50Hz，則打點計時器正常工作時振針每隔0.02s打一個點．
（2）實驗時，應將接好紙帶的小車停在靠近（填“靠近”或“遠離”）打點計時器處，實驗過程中，應先接通電源，再釋放紙帶．
（3）如圖所示為一次實驗得到的一條紙帶，紙帶上每相鄰的兩計數點間都有四個點未畫出，按時間順序取A、B、C、D、E五個計數點，測出各點到A點的距離如圖所示．
①由紙帶可判定小車做勻加速直線　運動
②那么CE段的平均速度大小為0.34　m/s；當打計數點B時小車的瞬時速率為0.26　m/s；小車的加速度大小為0.40　m/s²．（計算結果均保留2位有效數字）．

Answer 1

分析 （1）根據實驗的原理確定需要測量的物理量，從而確定所需的器材．
（2）在操作過程中，應先接通電源，再釋放紙帶，接好紙帶的小車應停在靠近滑輪處；
（3）根據勻變速直線運動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，根據勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上B點時小車的瞬時速度大小，根據v=v₀+at可以求出A點速度大�。�

解答 解：（1）使用打點計時器是需要用電壓合適的交流電源；處理紙帶時需要用刻度尺，
若電源頻率為50Hz，則打點計時器正常工作時振針每隔0.02s打一個點．
（2）實驗操作時，用將接好紙帶的小車停在靠近打點計時器處，先接通電源，再釋放紙帶．
（3）
①根據紙帶提供的數據可知
x_BC-x_AB=x_CD-x_BC=x_DE-x_CD=4mm，
可知在相鄰的相等時間間隔內的位移增量都相等，做勻加速直線運動．
②CE段的平均速度為：$\overline{v}$_CE=$\frac{△x}{△t}$=$\frac{120.0-52.0}{0.2}×1{0}^{-3}$m/s=0.34m/s
根據勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，有：
v_B=$\frac{{x}_{AC}}{2T}$=$\frac{52.0×1{0}^{-3}}{2×0.1}$m/s=0.26m/s
根據圖中數據可知△x=4mm，根據勻變速直線運動的推論公式△x=aT²可得：
a=$\frac{△x}{{T}^{2}}$=$\frac{4×1{0}^{-3}}{0．{1}^{2}}$m/s²=0.40 m/s²，
故答案為：（1）交流，刻度尺，0.02；（2）靠近，接通電源；（3）①勻加速直線； ②0.34，0.26，0.40．

點評 要提高應用勻變速直線的規律以及推論解答實驗問題的能力，在平時練習中要加強基礎知識的理解與應用，注意結果保留2位有效數字．