Question

11．如圖甲所示為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖．現(xiàn)有的器材為：帶鐵夾的鐵架臺(tái)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、帶鐵夾的重錘、天平．回答下列問題．
（1）為完成此實(shí)驗(yàn)，除了所給的器材，還需要的一個(gè)器材是D
A．螺旋測(cè)微器      B．秒表      C．多用電表      D．交流電源
（2）下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟中，其中操作不當(dāng)?shù)囊粋�(gè)步驟是A
A．用天平測(cè)出重錘的質(zhì)量
B．按照?qǐng)D示的裝置安裝器件
C．先釋放紙帶，后接通電源
D．測(cè)量紙帶上某些點(diǎn)間的距離
（3）利用這個(gè)裝置也可以測(cè)量重錘下落的加速度a的數(shù)值．根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上連續(xù)的五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E，測(cè)出各點(diǎn)之間的距離如圖乙所示．使用交流電的頻率為f，則計(jì)算重錘下落的加速度的表達(dá)式a=$\frac{（{x}_{3}+{x}_{4}-{x}_{1}-{x}_{2}）{f}^{2}}{4}$（用x₁、x₂、x₃、x₄及f表示）

Answer 1

分析 根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理確定實(shí)驗(yàn)的器材，以及錯(cuò)誤的步驟，誤差形成的原因．
根據(jù)連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量求出加速度的表達(dá)式．

解答 解：（1）電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需接4-6V的交流電源，以及需要用米尺測(cè)量距離，不需要螺旋測(cè)微器，同時(shí)也不需要秒表，因打點(diǎn)計(jì)時(shí)器能算出時(shí)間．
故選：D．
（2）不當(dāng)?shù)牟襟E是A，不需要測(cè)量重錘的質(zhì)量，原因是等式兩邊都有質(zhì)量，可以約去，
故選：A，
（3）根據(jù)逐差法，a₁=$\frac{{x}_{3}-{x}_{1}}{2{T}^{2}}$，
a₂=$\frac{{x}_{4}-{x}_{2}}{2{T}^{2}}$，
則a=$\frac{{a}_{1}+{a}_{2}}{2}$=$\frac{{x}_{3}+{x}_{4}-{x}_{1}-{x}_{2}}{4{T}^{2}}$=$\frac{（{x}_{3}+{x}_{4}-{x}_{1}-{x}_{2}）{f}^{2}}{4}$．
故答案為：（1）D；　（2）A；（3）$\frac{（{x}_{3}+{x}_{4}-{x}_{1}-{x}_{2}）{f}^{2}}{4}$．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握實(shí)驗(yàn)的原理，知道誤差形成的原因，注意逐差法求解加速度的好處，同時(shí)知道對(duì)于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的交流與直流電源的不同．