Question

20．如圖甲、乙所示為實驗室安排的實驗裝置．某學習小組為開展“研究勻變速直線運動”的實驗研究，
（1）應選用的實驗裝置是乙（填“甲”或“乙”）圖；
（2）在“研究勻變速直線運動”的實驗中，下列操作正確的是AC
A．小車受到的拉力方向應與軌道面平行
B．小車受到的拉力遠大于小車的重力
C．選用的電磁打點計時器應接交流電源
D．軌道安裝打點計時器的一端必須適當墊高以平衡摩擦力
（3）實驗中，打點計時器所用電源頻率為50Hz，得到的紙帶如圖丙所示．
取紙帶上某點為計數點0，后每隔一個點取一個計數點，分別記為1、2、3、4、5、6，以計數點0為坐標原點，各計數點坐標如下表所示．

計數點	0	1	2	3	4	5	6
坐標/cm	0	1.04	2.80	5.28	8.45	12.35	17.10
速度/（m/s）		0.35	0.53	0.70	0.88	1.08

根據表格信息，完成下列問題：
①據上述信息，作出小車運動的v-t圖象（以坐標原點為計時零點）；
②根據實驗圖線可知，打下0點時小車的速度大小為0.18m/s；（結果保留2為小數）
③根據實驗圖線可知，小車運動的加速度大小為4.50m/s²．（結果保留2為小數）

Answer 1

分析 （1）兩個實驗裝置中，小車的運動性質不同，甲圖中小車在橡皮筋牽引下做變加速，而本實驗中目的是為了研究勻變速直線運動，所以只能是乙裝置
（2）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．
（3）先描點，然后用一條直線相連即可；圖象與t軸交點為0時刻小車的速度，v-t圖象的斜率表示加速度．

解答 解：（1）裝置甲實驗小車開始做變加速運動，一段距離后做勻速運動；裝置乙實驗小車做勻加速運動，本實驗為“研究勻變速直線運動”，應選用的實驗裝置是乙圖；
（2）A、，小車受到的拉力方向應與軌道面平行，合力與運動方向相同，保證小車做勻加速直線運動，故A正確；
B、小車受到的拉力和小車本身的重力沒有要求，故B錯誤；
C、打點計時器應該用交流電源，故C正確；
D、“探究勻變速直線運動的規律”實驗不需要平衡摩擦力，故D錯誤；
故選：AC
（3）①小車運動的v-t圖象如圖

②根據圖象可知，打下O點時小車的速度為0.18m/s；
③根據v-t圖象是一條傾斜的直線，即可確定小車做勻加速直線運動；
v-t圖象的斜率表示加速度，故：
a=$\frac{△v}{△t}$=$\frac{0.78-0.60}{0.14-0.10}m/{s}_{\;}^{2}=4.5m/{s}_{\;}^{2}$=$4.50m/{s}_{\;}^{2}$
故答案為：（1）乙圖；（2）AC；
（3）①如圖

②0.18；
③4.50

點評 本題考查勻變速直線運動規律的應用，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．