Question

（1）某同學(xué)用如圖所示的裝置測定重力加速度：
①電火花計(jì)時(shí)器的工作電壓為

 

，頻率

 

．
②打出的紙帶如圖所示，實(shí)驗(yàn)時(shí)紙帶的

 

端應(yīng)和重物相連接．（選填“甲”或“乙”）
③實(shí)驗(yàn)中在紙帶上連續(xù)打出點(diǎn)1、2、3、…、9，如1圖所示，由紙帶所示數(shù)據(jù)可算出實(shí)驗(yàn)時(shí)的加速度為

 

m/s²．
（2）某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖3所示的裝置探究功與速度變化的關(guān)系，小車在橡皮筋的作用下彈出后，沿木板滑行．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作頻率為50Hz．
①實(shí)驗(yàn)中木板略微傾斜，這樣做

 

；
A．是為了使釋放小車后，小車能勻加速下滑
B．是為了增大小車下滑的加速度
C．可使得橡皮筋做的功等于合力對小車做的功
D．可使得橡皮筋松弛后小車做勻速運(yùn)動(dòng)
②實(shí)驗(yàn)中先后用同樣的橡皮筋1條、2條、3條…，并起來掛在小車的前端進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，每次都要把小車?yán)�到同一位置再釋放小車．把�?次只掛1條橡皮筋時(shí)橡皮筋對小車做的功記為W1，第二次掛2條橡皮筋時(shí)橡皮筋對小車做的功為2W1，…；橡皮筋對小車做功后而使小車獲得的速度可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶測出．根據(jù)第四次的紙帶（如圖4所示）求得小車獲得的速度為

 

 m/s．
③若根據(jù)多次測量數(shù)據(jù)畫出的W-v草圖如圖5所示，根據(jù)圖線形狀，可知對W與v的關(guān)系作出的猜想肯定不正確的是

 

．
A．W∝

v

  B．W∝

1

v

   C．W∝v²  D．W∝v³
④如果W∝v2的猜想是正確的，則畫出的W-v2圖象應(yīng)是

 

；
⑤在本實(shí)驗(yàn)中你認(rèn)為影響實(shí)驗(yàn)效果的可能原因是

 

．（只要回答出一種原因即可）

Answer 1

分析：（1）解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)；若物體帶動(dòng)紙帶做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論△x=aT²，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的加速度．
（2）①明確實(shí)驗(yàn)原理以及實(shí)驗(yàn)?zāi)康募纯芍�了解具體的實(shí)驗(yàn)操作；②紙帶上點(diǎn)距均勻時(shí)，表示小車已經(jīng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，據(jù)此可求出小車做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小，即為最終小車獲得的速度大�。虎鄹鶕�(jù)圖象特點(diǎn)，利用數(shù)學(xué)知識可正確得出結(jié)論；④如果W∝v²的猜想是正確的，則W與v²成正比例關(guān)系；⑤根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理和具體的實(shí)驗(yàn)操作，正確分析實(shí)驗(yàn)誤差．

解答：解：①根據(jù)電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的構(gòu)造和工作原理可知，其工作電源為交流220V，頻率為50Hz．
故答案為：交流220 V，50 Hz．
②從紙帶上可以發(fā)現(xiàn)從左端到右端，相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離越來越小，也就是說明速度越來越小，與重物相連接的紙帶先打出點(diǎn)，速度較小，所以實(shí)驗(yàn)時(shí)紙帶的乙端端通過夾子和重物相連接．
故答案為：乙端．
③根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：△x=aT²，有：
a=g=

x23-x78

5T2

，將x₇₈=2.04cm，x₂₃=3.92cm，T=0.02s，帶入解得：g=9.4m/s²．
故答案為：9.4．
（2）①A、該實(shí)驗(yàn)中要使橡皮筋對小車所做功為合外力的功，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行平衡摩擦力的操作，所以要求斜面傾斜，釋放小車后小車能夠勻速下滑，故A錯(cuò)誤；
B、斜面傾斜是為了平衡摩擦力，不是為了使小車加速下滑，故B錯(cuò)誤；
C、使斜面傾斜后平衡摩擦力，這樣操作可以使橡皮筋松弛后，小車能做勻速運(yùn)動(dòng)，從而根據(jù)紙帶求出小車勻速時(shí)的速度大小（即加速運(yùn)動(dòng)的最大速度），故C正確；
D、根據(jù)C選項(xiàng)的論述可知D正確．
故選：CD．
②由紙帶后半部分兩點(diǎn)間距離相同，可知小車開始做勻速運(yùn)動(dòng)，可求得：
v=

x

T

=

0.04m

0.02s

=2 m/s
故答案為：2．
③根據(jù)圖象結(jié)合數(shù)學(xué)知識可知，該圖象形式和y=xⁿ（n=2，3，4）形式，故AB錯(cuò)誤，CD正確．
本題選不正確的，故選AB．
④如果W∝v²的猜想是正確的，則W與v²成正比例關(guān)系，即圖象應(yīng)該為過原點(diǎn)的傾斜直線．
故答案為：過原點(diǎn)的一條直線．
⑤根據(jù)該實(shí)驗(yàn)采用方法以及所測量的數(shù)據(jù)可知，造成誤差的原因可能有：每條橡皮筋做的功不會完全相同；在紙帶的測量中會有誤差；摩擦阻力的平衡不可以完全理想化；交流電的頻率不穩(wěn)定也可能造成誤差．
故答案為：每條橡皮筋做的功不會完全相同；在紙帶的測量中會有誤差；摩擦阻力的平衡不可以完全理想化；交流電的頻率不穩(wěn)定也可能造成誤差．

點(diǎn)評：（1）要知道重物帶動(dòng)紙帶下落過程中能量轉(zhuǎn)化的過程和能量守恒，紙帶問題的處理時(shí)力學(xué)實(shí)驗(yàn)中常見的問題，計(jì)算過程中要注意單位的換算和有效數(shù)字的保留．
（2）明確了該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理以及實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，即可了解具體操作的含義，以及如何進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；數(shù)據(jù)處理時(shí)注意數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用，本題是考查應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決物理問題的好題．