Question

某同學用圖甲所示的實驗裝置研究小車在斜面上的運動．實驗步驟如下：
a．安裝好實驗器材．
b．接通電源后，讓拖著紙帶的小車沿斜面向下運動，打印出一條點跡清晰的紙帶．舍去開始密集的點跡，從便于測量的點O開始．打點周期為To，每隔1個打印點取一個計數點，如圖乙中0，1，2，…，6點所示
c測量1，2，3，…，6計數點到0計數點的距離，分別記作：s₁、s₂、s₃、…s₄
d．分別計算出s₁、s₂、s₃、…s₄與對應時間的比值

s1

t1

、

s2

t2

、

s3

t3

、…

s6

t6

e、以

s

t

為縱坐標、t為橫坐標，標出

s

t

與對應時間t坐標點，畫出

s

t

-t圖線．
根據實臉步驟，請你完成下列任務

（1）實臉中，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，在下面的儀器和器材中，必須使用的有

A

和

D

（填選項代號），
A．電壓合適的50Hz交流電旅　B．電壓可調的直流電源
C．停表　　　　　　　　　　　D．刻度尺
E．天平　　　　　　　　　　　F．重
（2）寫出打印點2時小車的瞬時速度表達式吸v_t=

S3-S1

2T

（3）該同學在圖丙中已標出1，3，4，6計數點對應的坐標點，請你在該圖中畫出于

s

t

-t圖線．
（4）由圖線判斷，在打O計數點時．小車的速度v₀=

0.18

m/s，小車運動的加速度a=

4.8

m/s²．

Answer 1

分析：（1）需要交流電源，需要刻度尺測量間距；
（2）根據平均速度等于中間時刻瞬時速度求解；
（3）采用描點法作圖；
（4）先根據位移時間關系公式推導出

S

t

-t圖象的函數表達式，得到

s

t

=v0+

1

2

at，即圖象的縱軸截距表示初速度，斜率表示加速度的一半．

解答：解：（1）打點計時器是利用交流電的電流方向隨著時間迅速改變而工作的，故需要交流電源，而不是直流電源；打點計時器是計時工具，故不需要停表；需要刻度尺測量間距；該實驗不需要測量小車的質量，故不需要天平；重錘也不需要；故選AD．
（2）平均速度等于中間時刻瞬時速度，第2計數點速度等于1、3計數點間的平均速度；
故v₂=

S3-S1

2T

；
（3）采用描點法作圖，如圖所示：

（4）根據位移時間關系公式s=v₀t+

1

2

at2，可以得到：

s

t

=v0+

1

2

at，即

S

t

-t圖象是直線，圖象的縱軸截距表示初速度，故初速度為0.18m/s；
圖象的斜率表示

1

2

a，故a=2k=2×

0.78-0.18

0.25

=4.8m/s²；
故答案為：（1）A、D；（2）

S3-S1

2T

；（3）如圖所示；（4）0.18，4.8．

點評：本題關鍵是明確實驗原理，可以根據位移時間關系公式推導出

S

t

-t圖象的函數表達式進行分析．