Question

【題目】某同學(xué)選用如圖所示的裝置做“測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度”的實(shí)驗(yàn)，電源的頻率為50Hz。

（1）他做完實(shí)驗(yàn)后，寫(xiě)出了如下的操作步驟：

A．把電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上沒(méi)有滑輪的一端，并連接在直流電源上

B．把紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并把它的一端固定在小車的后面

C．把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過(guò)滑輪，下邊掛上合適的鉤碼

D．把附有滑輪的長(zhǎng)木板放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面

E．把小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，放開(kāi)小車，接通電源，讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一系列的點(diǎn)，換上新紙帶，重復(fù)三次

F．從三條紙帶中選擇一條比較理想的紙帶，舍掉開(kāi)頭比較密集的點(diǎn)，在后邊便于測(cè)量的地方找一個(gè)開(kāi)始點(diǎn)，并把每打五個(gè)點(diǎn)的時(shí)間作為時(shí)間單位．在選好的開(kāi)始點(diǎn)下面記作0，往后第六個(gè)點(diǎn)作為計(jì)數(shù)點(diǎn)1，依此標(biāo)出計(jì)數(shù)點(diǎn)2、3、4、5、6，并測(cè)算出相鄰兩點(diǎn)間的距離

G．根據(jù)公式求出加速度

其中，有錯(cuò)的兩個(gè)步驟序號(hào)分別是

①______，改正為___________________________

②______，改正為___________________________

（2）該同學(xué)根據(jù)打出的紙帶認(rèn)為不用計(jì)算就能直接得到的物理量有兩個(gè)，請(qǐng)幫他選出（__________）

A．時(shí)間間隔 B．位移 C．加速度 D．平均速度

（3）該同學(xué)選出了一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，并根據(jù)紙帶上的點(diǎn)，標(biāo)出了如圖所示的計(jì)數(shù)點(diǎn)，其中兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，x1＝7.05 cm，x2＝7.68 cm，x3＝8.33 cm，x4＝8.95 cm，x5＝9.61 cm，x6＝10.26 cm。下表列出了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下B、C、E、F時(shí)小車的瞬時(shí)速度，請(qǐng)計(jì)算出打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下D點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度vD=_________m/s。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

位置	B	C	D	E	F
速度（m/s）	0.737	0.801		0.928	0.994

（4）利用該紙帶求加速度的公式為a=_____________________ ，代入數(shù)據(jù)后得a=________ m/s2。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

【答案】A 交流電源 E 接通電源、釋放小車 AB 0.864 0.64m/s2

【解析】

（1）[1][2]A選項(xiàng)錯(cuò)誤，因?yàn)榇螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器使用交流電源；

[3][4]E選項(xiàng)錯(cuò)誤，應(yīng)先接通電源，再放開(kāi)小車；

（2）[5]根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，可以從紙帶上直接用刻度尺測(cè)量得到的物理量是位移，紙帶上的點(diǎn)與點(diǎn)的時(shí)間根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期可求出，而加速度、平均速度都需要用公式計(jì)算，故AB正確；

（3）[6]因?yàn)槊肯噜弮捎?jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為。根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過(guò)程中的平均速度，故有

（4）[7][8]根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△可以求出加速度的大小，得

為了更加準(zhǔn)確的求解加速度，我們對(duì)三個(gè)加速度取平均值得

因此小車運(yùn)動(dòng)的加速度計(jì)算表達(dá)式為

代入數(shù)據(jù)解得