Question

甲、乙兩同學(xué)一起做探究小車速度隨時間變化的規(guī)律實驗，甲同學(xué)在筆記本上寫下了實驗步驟：
A．在桌面上放好長木板，在無滑輪的一端固定電磁打點計時器，用導(dǎo)線將電磁打點計時器接到6V直流電源上．
B．將紙帶固定在小車上，并使紙帶穿過電磁打點計時器的限位孔．
C．用細(xì)線的一端拴住小車，細(xì)線的另一端跨過木板上的定滑輪掛上鉤碼，將小車放在靠近電磁打點計時器一端的木板上．
D．放開小車，讓小車運動后再合上電鍵，使電磁打點計時器打點．
E．紙帶全部通過后打開電鍵，取下紙帶，測量和分析紙帶．
乙同學(xué)檢查了甲同學(xué)擬定的實驗步驟，發(fā)現(xiàn)有兩處錯誤．請你代乙同學(xué)找出并糾正甲同學(xué)的錯誤：
錯誤1：

 

錯誤2：

 

糾正錯誤后，兩同學(xué)順利得到了正確的紙帶，如圖為記錄小車運動情況的紙帶，打點計時器打點頻率為50Hz，每5個點取一個計數(shù)點，圖中A、B、C、D、E、F、G為相鄰的計數(shù)點，以A點為計時零點．

（1）打B點時小車速度V_B=

 

，打F點時小車速度V_F=

 

．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（2）小車運動的加速度a=

 

（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析：根據(jù)勻變速直線運動中中間時刻的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上A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小．

解答：解：錯誤1：電磁打點計時器是根據(jù)交變電流的電流方向隨時間迅速改變而工作的，故應(yīng)該接交變電流；
錯誤2：為增加打點個數(shù)，應(yīng)該先接通電源后釋放小車；
（1）根據(jù)勻變速直線運動中中間時刻的速度等于該過程中的平均速度，所以：
vB=

xAC

2T

=

0.015+0.0212

0.2

=0.18m/s，
vF=

xEG

2T

=

0.0388+0.0451

0.2

=0.42m/s；
（2）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(zhǔn)確的求解加速度，我們對三個加速度取平均值
得：a=

1

3

（a₁+a₂+a₃）
則a=

x6+x5+x4-x3-x2-x1

9T2

=

0.0451+0.0388+0.0330-0.0268-0.0212-0.0150

0.09

=0.60m/s²．
故答案為：
錯誤1：電磁打點計時器不能接直流電源而應(yīng)接6V交流電源；   
錯誤2：應(yīng)先合上電鍵再放開小車而不是先放開小車再合上電鍵；   
（1）0.18m/s；0.42m/s；（2）0.60m/s²

點評：本題關(guān)鍵明確實驗操作的步驟，知道用紙帶求解速度和加速度的方法，基礎(chǔ)題．