Question

1．在做“研究勻變速直線運動”的實驗中：
（1）實驗室提供了以下器材：電磁式打點計時器、秒表、一端附有滑輪的長木板、小車、紙帶、細繩、鉤碼、刻度尺、導線、交流電源、復寫紙、彈簧測力計，其中在本實驗中不需要用到的器材有哪幾個秒表、彈簧測力計．

（2）如圖所示，是某同學用打點計時器得到的表示小車運動過程的一條清晰紙帶，紙帶上已標出的兩相鄰計數點之間還有四個計時器打的點沒有畫出，已知交流電源的輸出頻率是50赫茲，那么打點計時器在打C點時，則在C點：
該物體瞬時速度為：v_C=0.16m/s；（計算結果保留兩位有效數字）
該物體的加速度為：a=0.43m/s²．（計算結果保留兩位有效數字）

Answer 1

分析 根據實驗目的明確實驗步驟和所要測量的物理量，即可知道實驗所需要的實驗器材．
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E點時小車的瞬時速度大小．

解答 解：（1）實驗中不需要測力計來測量力的大小，故不要彈簧測力計，同時打點計時器記錄了小車運動時間，因此不需要秒表．
（2）由于每相鄰兩個計數點間還有4個點沒有畫出，所以相鄰的計數點間的時間間隔T=$\frac{5}{f}$=0.1s，
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D點時小車的瞬時速度大小．
C點的瞬時速度為：${v}_{C}^{\;}=\frac{{x}_{BD}^{\;}}{2T}=\frac{4.20cm-1.00cm}{2×0.1s}=16cm/s=0.16m/s$
（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，
$a=\frac{{x}_{CE}^{\;}-{x}_{AC}^{\;}}{（2T）_{\;}^{2}}=\frac{6.50cm-2.40cm-2.40cm}{（2×0.1s）_{\;}^{2}}$=$42.5cm/{s}_{\;}^{2}=0.425m/{s}_{\;}^{2}≈0.43m/{s}_{\;}^{2}$
故答案為：（1）秒表、彈簧測力計；     （2）0.16，0.43（0.43～0.47均對）．

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．