Question

20．利用圖甲中所示的裝置可以研究自由落體運(yùn)動(dòng)．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器豎直固定在鐵架臺(tái)上，用手拉著紙帶的一端，紙帶的另一端連著重物，實(shí)驗(yàn)中調(diào)整好儀器，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，松開紙帶，使重物下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器會(huì)在紙帶上打出一系列的小點(diǎn)．

（1）為了測得重物下落的速度和加速度，還需要的實(shí)驗(yàn)器材有C．（填入正確選項(xiàng)前的字母）
A、天平 B、秒表 C、米尺 D、彈簧測力計(jì)
（2）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在頻率為50Hz的交流電源上，圖乙為實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶，O為起始點(diǎn)，A、B、C、D、E為標(biāo)出的幾個(gè)記數(shù)點(diǎn)．經(jīng)測得各點(diǎn)間距分別為AB=1.35cm、BC=1.74cm、CD=2.13cm、DE=2.52cm．則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打D點(diǎn)時(shí)，重物下落的速度為1.16m/s；該重物下落的速度為9.75m/s²．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理和方法選擇需要的器材，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上D點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大�。�

解答 解：（1）根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：△x=at²，
為了測試重物下落的加速度，還需要的實(shí)驗(yàn)器材有：米尺，用來測量計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離．
該實(shí)驗(yàn)中不需要天平，通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔可以計(jì)算出計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔，所以也不需要秒表．
故選：C．
（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上D點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大�。�
v_D=$\frac{0.0213+0.0252}{2×0.02}$=1.16m/s
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，
得：a=$\frac{0.0252+0.0213-0.0135-0.0174}{4{×（0.02）}^{2}}$=9.75m/s²．
故答案為：（1）C；（2）1.16，9.75

點(diǎn)評(píng) 要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問題的能力，在平時(shí)練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的理解與應(yīng)用．