Question

某同學用如圖1所示的實驗裝置研究小車在斜面上的運動．
（1）實驗中，除打點計時器（含紙帶、復寫紙）、小車、平板、導線及開關外，在下面的儀器和器材中，必須使用的有______．（填選項代號）
A．電壓合適的50Hz交流電源B．電壓可調的直流電源
C．刻度尺D．停表E．鐵架臺 F．重錘G．天平
（2）實驗中操作步驟中釋放紙帶和接通電源的先后順序應該是：先______后______．
（3）實驗中所用電源的頻率為50Hz．選取合適的紙帶如圖2，以每5個點為一個記數點，分別記0、1、2…用刻度尺測得S₁=2.00cm；S₂=4.00cm；S₃=6.00cm；S₄=8.00cm；根據紙帶中所給的信息，當打點計時器打下點“2”時的瞬時速度大小v₂=______m/s，小車加速度的計算公式為：______（每兩個計數點間的時間間隔用T表示），計算結果為a=______m/s²．（保留三位有效數字）

Answer 1

（1）實驗中，除打點計時器（含紙帶、復寫紙）、小車、平板、鐵架臺、導線及開關外，在下列的器材中，必須使用的有電壓合適的50Hz交流電源給打點計時器供電，需要用刻度尺測量計數點之間的距離處理數據，需要鐵架臺，
故選：ACE．
（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）每5個點為一個記數點，所以相鄰的計數點間的時間間隔T=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2點時小車的瞬時速度大小．
v₂=

X13

2T

=

0.04+0.06

0.2

=0.500m/s
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，
得：S₃-S₁=2a₁T²
S₄-S₂=2a₂T²
為了更加準確的求解加速度，我們對兩個加速度取平均值
得：a=

1

2

（a₁+a₂）
即小車運動的加速度計算表達式為：a=

(S4+S3)-(S2+S1)

4T2

=

(0.06+0.08)-(0.02+0.04)

0.04

m/s²=2.00m/s²
故答案為：（1）ACE
（2）接通電源，釋放紙帶
（3）0.500，

(S4+S3)-(S2+S1)

4T2

，2.00．