Question

小明在用打點計時器“研究小車的勻變速直線運動”的實驗時，得到一條紙帶如圖甲所示．在紙帶上選擇0、1、2、3、4、5共6個計數點，相鄰兩計數點之間還有四個點未畫出．紙帶旁并排放著帶有最小分度值為1毫米的刻度尺，刻度尺的零刻度線跟“0”計數點對齊．

（1）小明使用的是6V的學生交流電源，則所需選取的打點計時器如圖______（填“乙”或“丙”）；打點計時器的打點周期為______，圖中相鄰兩計數點的時間間隔T=______；
（2）根據紙帶可判定物體做______直線運動（選填“勻加速”、“勻減速”或“勻速”）．
（3）由圖甲可以讀出三個計數點1、3、5跟0點的距離，并填入下面表格中：

距離	測量值/cm
s1	1.20
s2	______
s3	12.00

（4）小車通過計數點“2”的瞬時速度表達式為v₂=______（用字母T、s₁、s₂、s₃表示，不一定全用上），代入數據得______m/s；小車做勻加速運動的加速度a=______m/s²．（計算結果保留兩位有效數字）
（5）小明根據實驗數據繪出如圖丁所示的s-t²圖線（s為各計數點至起點0的距離），則圖象的斜率表示______．

Answer 1

（1）根據打點計時器的構造和具體使用我們知道，電磁打點計時器的工作電源為4～6V交流電源，電火花打點計時器使用的是220V交流電源，打點周期都是0.02s，圖中相鄰兩計數點之間還有四個點未畫出，因此時間間隔為0.1s．
（2）由圖可知，相鄰計數點之間的距離越來越大，連續相等時間內的位移差為常數，因此物體做勻加速直線運動．
（3）根據刻度尺的指示可知，s₂=5.40cm．
（4）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，由此可得：
v2=

s2-s1

2T

=

(5.40-1.20)×10-2m

2×0.1s

=0.21m/s
設1、3之間的距離為x₁=s₂-s₁=5.40cm-1.20cm=4.20cm，3、5之間的距離為x₂=s₃-s₂=12.00cm-5.40cm=6.40cm，
根據勻變速直線運動的推論公式△x=aT²可得：
a=

△x

t2

=

(x2-x1)

(2T)2

=

(6.40-4.20)×10-2m

(2×0.1s)2

=0.55m/s2
（5）根據勻變速直線運動位移時間公式可得：
s=

1

2

at2，因此在s-t²圖線中，圖線的斜率表示

1

2

a，即為加速度的二分之一．
故答案為：（1）乙，0.02s，0.1s；（2）勻加速；（3）5.40；（4）

s2-s1

2T

，0.21，0.55；（5）

1

2

a．