Question

2．在“測定勻變速直線運動加速度”的實驗中：
（1）除打點計時器（含紙帶、復寫紙）、小車、一端附有滑輪的長木板、細繩、鉤碼、導線及開關(guān)外，在下面的儀器和器材中，必須使用的有AC（填選項代號）
A．電壓合適的50Hz交流電源
B．電壓合適的直流電源
C．刻度尺
D．計時用的秒表
（2）實驗過程中，下列做法正確的是AD
A．先接通電源，再使紙帶運動
B．先使紙帶運動，再接通電源
C．將接好紙帶的小車由靠近滑輪處釋放
D．將接好紙帶的小車由靠近打點計時器處釋放
（3）如圖所示為一次實驗得到的一條紙帶，紙帶上每相鄰兩個計數(shù)點間都有4個點未畫出，按時間順序取A、B、C、D、E、F、G共7個計數(shù)點，測它們之間的距離，如圖所示，由紙帶數(shù)據(jù)計算可得計數(shù)點C所代表時刻的瞬時速度大小為0.204m/s（保留三位有效數(shù)字），小車的加速度大小為0.500m/s²．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實驗的原理確定需要測量的物理量，從而確定所需的器材．
（2）在操作過程中，應先接通電源，再釋放紙帶，接好紙帶的小車應停在靠近滑輪處．
（3）根據(jù)連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量，求出加速度的大小，根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出C點的瞬時速度．

解答 解：（1）AB、實驗使用的電源必須是交流電源，故A正確，B錯誤；
C、刻度尺要用來測量紙帶的點之間的距離，所以必須要有刻度尺，故C正確；
D、打點計時器本身就是計時的儀器，所以不需要秒表，故D錯誤；
故選：AC；
（2）AB、開始記錄時，應先給打點計時器通電打點，然后釋放紙帶讓紙帶（隨物體）開始運動，如果先放開紙帶開始運動，再接通打點計時時器的電源，由于重物運動較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會對實驗產(chǎn)生較大的誤差；同時先打點再釋放紙帶，可以使打點穩(wěn)定，提高紙帶利用率，可以使紙帶上打滿點，故B錯誤，A正確．
CD、在實驗時要將接好紙帶的小車停在靠近打點計時器處，這樣可以在紙帶上打出較多的點，所以C錯誤，D正確．
故選：AD；
（3）由于每相鄰兩個計數(shù)點間還有4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C點時小車的瞬時速度大�。�
v_C=$\frac{{x}_{BD}}{2T}$=$\frac{0.018+0.0228}{2×0.1}$=0.204m/s
設(shè)0到1之間的距離為x₁，以后各段分別為x₂、x₃、x₄、x₅、x₆，
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：x₄-x₁=3a₁T² 
x₅-x₂=3a₂T² 
 x₆-x₃=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=$\frac{1}{3}$（a₁+a₂+a₃）=$\frac{0.0278+0.0329+0.0381-0.013-0.018-0.0228}{9×0．{1}^{2}}$=0.500m/s²
故答案為：（1）AC；（2）AD；（3）0.204，0.500；

點評 對于一些實驗操作細節(jié)，要通過親自動手實驗，才能體會具體操作細節(jié)的含義，并且在做實驗時體會得到的結(jié)果記憶深刻．要提高應用勻變速直線的規(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(chǔ)知識的理解與應用．