Question

20．如圖1所示，某同學(xué)利用如圖所示的裝置，求重物做自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度和某一時(shí)刻的瞬時(shí)速度．
（1）讓重錘拉著一條紙帶自由下落，通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打點(diǎn)，若要完成該實(shí)驗(yàn)，除圖中的實(shí)驗(yàn)器材外，必需的器材還有B（填字母序號(hào)）   
A．天平         B．刻度尺         C．秒表
（2）選取一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶如圖2所示，O為第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為從合適位置開始選取的三個(gè)連續(xù)點(diǎn)，已知每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔是0.1s，則B點(diǎn)的速度v_B=0.384m/s，加速度a=0.380m/s²．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

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)．
（2）紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度和加速度．

解答 解：（1）本實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量?jī)牲c(diǎn)間的距離，故需要用到刻度尺；
（2）利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論有：
v_B=$\frac{{x}_{AC}}{2T}$=$\frac{23.23-15.55}{2×0.1}×1{0}^{-2}$ m/s=0.384m/s
根據(jù)加速度公式a=$\frac{△x}{{T}^{2}}$，則有：a=$\frac{{x}_{BC}-{x}_{AB}}{{T}^{2}}$=$\frac{23.23-19.20-（19.20-15.55）}{0．{1}^{2}}$×10^-2 m/s²=0.380m/s²
故答案為：（1）B；（2）0.384，0.380．

點(diǎn)評(píng) 本題考查驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)，要注意掌握運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解決問題，在計(jì)算中要注意單位的換算和有效數(shù)字的保留．