Question

某同学用如图1所示的实验装置研究小车在斜面上的运动，实验步骤如下：

a．安装好实验器材．
b．接通电源后，让拖着纸带的小车沿平板  斜面向下运动，重复几次．选出一条点迹比较清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每两个打点间隔取一个计数点，如图2中0、1、2、…6点所示．
c．测量1、2、3…6计数点到0计数点的距离，分别记作：S₁、S₂、S₃…S₆．
d．通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动．
e．分别计算出S₁、S₂、S₃…S₆与对应时间的比值

S1

t1

、

S2

t2

、

S3

t3

…

S6

t6

．
f．以

S

t

为纵坐标，t为横坐标，标出

S

t

与对应时间t的坐标点，画出

S

t

-t图线．
结合上述实验步骤，请你完成下列任务：
①实验中，除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有

A

和

C

．（器材填选项的字母代号）
A．电压合适的50Hz交流电源   B．电压可调的直流电源     C．刻度尺
D．秒表                   E．天平                  F．重锤
②将最小刻度为1mm的刻度尺的0刻线与0计数点对齐，0、1、2、5计数点所在位置如图3所示，则S₂=

2.98（2.97～2.99）

cm．

③该同学在如图4中已标出l、3、4、6计数点对应的坐标，请你在该图中标出与2、5两个计数点对应的坐标点，并画出

S

t

-t图．
④根据

S

t

-t图线判断，在打0计数点时，小车的速度v₀=

0.16～0.20

m/s；它在斜面上运动的加速度a=

4.50～5.10

m/s²．

Answer 1

分析：①根据实验原理和数据处理可知需要的仪器；
②刻度尺的读数需要估读，在读数时要注意；
③利用描点法可以正确画出图象；
④根据运动学公式求出据

S

t

与t的函数关系，结合数学知识明确斜率和截距的含义即可正确解答．

解答：解：①实验中，除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下列的器材中，必须使用的有电压合适的50Hz交流电源给打点计时器供电，需要用刻度尺测量计数点之间的距离处理数据，故选AC．
②根据刻度尺的示数可知，s₂=2.98cm，由于需要估读因此在范围2.97～2.99cm内均正确．
③利用描点法得出图象以及2、5两个计数点对应的坐标点如下所示：

④由s=v0t+

1

2

at2得：

s

t

=v0+

1

2

at，因此

s

t

-t图线为倾斜的直线．
根据

s

t

-t图线与

s

t

的交点，得出在打0计数点时，小车的速度v₀=0.19m/s，在范围内0.16～0.20m/s内均正确；
由于

s

t

表示中间时刻速度，所以

s

t

-t图线的时间扩大为原来的两倍，
根据

s

t

-t图线的斜率求出它在斜面上运动的加速度a=4.70 m/s²．在范围4.50～5.10m/s²内均正确．
答：①AC，②2.98（2.97～2.99）；③如图所示；④0.16～0.20，4.50～5.10．

点评：注意单位的换算和有效数字的保留，不同的尺有不同的精确度，注意精确度问题和估读，加强基础物理规律在实验中的应用．