Question

16．某研究小組在“用電磁打點計時器測定當地的自由落體加速度”的實驗中：
（1）實驗所用電磁打點計時器用的電源為4到6V的交流電（填“交流電”或“直流電”）．
（2）如圖是四位同學釋放紙帶瞬間的照片，你認為操作正確的是A．
（3）關于接通電源和放手讓重物運動的先后順序，下列說法正確的是C．
A．接通電源和放手應同時   B．先放手后接通電源
C．先接通電源后放手          D．以上說法都不對
（4）如圖是該研究小組在實驗中得到的一條較為理想的紙帶，把開頭幾個模糊不清的點去掉，以較清晰的某個點作為計數點1，隨后連續的幾個點依次標記為點2、3、4．測量出各點間的距離已標在紙帶上，已知打點計時器的打點周期為0.02s．打點計時器打出點2時重物的瞬時速度為0.385m/s，物體做自由落體運動的加速度的值約為9.63m/s²．（本題計算結果保留3位有效數字）

Answer 1

分析 為了紙帶有效地使用，重物應緊靠打點計時器，為了減小阻力的影響，紙帶應豎直，手抓著紙帶的上方．
根據毫米刻度尺讀出兩相鄰計數點的距離．
根據勻變速直線運動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，根據勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上2點時小車的瞬時速度大�。�

解答 解：（1）電磁打點計時器是使用4到6V的交流電源，
（2）在驗證機械能守恒定律的實驗中，實驗時，應讓重物緊靠打點計時器，手拉著紙帶的上方，保持紙帶豎直，由靜止釋放．故A正確，B、C、D錯誤．
故選：A．
（3）應先給打點計時器通電打點，后釋放紙帶，如果先釋放紙帶，再接通打點計時時器的電源，由于小車運動較快，不利于數據的采集和處理，無法得到物體完整的運動情況，會對實驗產生較大的誤差．
故選：C．
（4）根據勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上2時小車的瞬時速度大�。�
v₂=$\frac{{x}_{13}}{2T}$=$\frac{5.8+9.6}{2×0.02}×1{0}^{-3}$m/s=0.385m/s
根據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：a=$\frac{9.6-5.8}{0.0{2}^{2}}×1{0}^{-3}$ m/s²=9.36 m/s²
故答案為：
（1）4～6，交流；    （2）A；（3）C；   （4）0.385，9.63．

點評 本題關鍵是明確打點計時器的工作原理和使用規范，注意人的兩手無法做到釋放紙帶的同時接通電源．要提高應用勻變速直線的規律以及推論解答實驗問題的能力，在平時練習中要加強基礎知識的理解與應用．