Question

在《利用電火花打點計時器測定小車作勻變速運動的加速度》的實驗中，
（1）下述器材中不需要的是______（用代號表示）
①220V交流電源  ②刻度尺  ③秒表  ④小車
⑤帶滑輪長木板   ⑥紙帶    ⑦天平  ⑧電火花計時器
（2）在實驗中打點計時器使用的交流電頻率為50Hz，某同學實驗得到的紙帶如圖所示，在紙帶上選擇了標為1-7的7個記數(shù)點，每相鄰的兩個記數(shù)點間還有四個點沒有畫出．相鄰兩計數(shù)點之間的距離如圖所示，則：（結果保留兩位有效數(shù)字）
（1）打3號計數(shù)點時小車的速度大小為______m/s；
（2）小車的加速度大小為______m/s²．

Answer 1

解：（1）探究小車速度隨時間變化的關系的實驗，所需的實驗器材應該從實驗的過程和步驟去考慮；
在研究勻變速直線運動的實驗中，具體的實驗步驟為：
①木板平放，并使滑輪伸出桌面，把打點計時器固定，連接好電路，（此步驟所需器材帶滑輪長木板、電火花打點計時器、導線、220V交流電源） ②穿紙帶；掛鉤碼，（此步驟所需器材紙帶、鉤碼、細繩）
③先接通電源，然后放開小車，讓小車拖著紙帶運動，打完一條后立即關閉電源，（此步驟所需器材小車）
④換紙帶，加鉤碼，再做二次．
⑤處理紙帶，解出某位置的速度和運動過程的加速度（在處理紙帶時需要用刻度尺處理計數(shù)點之間的距離）
由以上過程可以看出不需要的儀器是秒表和天平；
故選：③⑦
（2）由于每相鄰的兩個記數(shù)點間還有四個點沒有畫出，所以相鄰的計數(shù)點間的時間間隔T=0.1s；
根據(jù)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3點時小車的瞬時速度大小，
v₃==0.58m/s
根據(jù)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：s₄-s₁=3a₁T² 
s₅-s₂=3a₂T² 
 s₆-s₃=3a₃T² 
為了更加準確的求解加速度，我們對三個加速度取平均值
得：a=（a₁+a₂+a₃）
即小車運動的加速度計算表達式為：a=
a=m/s²=0.88m/s²
故答案為：③⑦；0.58，0.88
分析：根據(jù)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3點時小車的瞬時速度大小，根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大�。�
點評：本題考查了“探究勻變速直線運動”的實驗中所需實驗器材，以及利用勻變速直線的規(guī)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，提高解決問題能力．