Question

18．某同學研究勻變速直線運動的規律時，實驗裝置如圖1所示：其中A為砂桶和砂，B為定滑輪，C為小車，D為紙帶，E為電磁打點計時器，F為電壓6V的蓄電池、，G是開關，請指出圖中的兩處錯誤：

（1）打點計時器用直流電源；（2）小車沒有靠近打點計時器．
實驗中得到了一條較為理想的紙帶，并在紙帶上每5個點取一個計數點，將這些計數點依次記為0、1、2、3、4…，如圖2A所示．
（3）在甲、乙、丙三段紙帶中，最有可能從A上撕下的是乙．
（4）打點計時器打計數點1時小車的瞬時速度為0.456m/s．
（5）打A紙帶時，物體的加速度大小是3.11 m/s ²．（以上計算結果均保留3位有效數字）

Answer 1

分析 （1、2）明確實驗原理，分析實驗中采用的儀器從而明確實驗中出現的錯誤；
（3）勻變速直線運動相鄰的相等時間內的位移之差是個定值，根據差值相同即可分析哪一段是A上的；
（4）根據平均速度公式求解瞬時速度；
（5）根據推論公式△x=aT²求解加速度．

解答 解：（1）由實驗裝置圖象可知，打點計時器用的必須是交流電，圖中用的是直流電，所以采用的電源不對，
（2）小車釋放的位置應該靠近計時器，以便測量更多的數據來減小誤差．
（3）勻變速直線運動相鄰的相等時間內的位移之差是個定值，則x₃₄-x₁₂=2（x₁₂-x₀₁），
解得：x₃₄=2×（6.11-3.00）+6.11=12.33cm
故選：乙
（4）1點瞬時速度等于02段的平均速度，故：
v1=$\frac{{x}_{02}}{2T}$=$\frac{0.03+0.0611}{0.2}$=0.456m/s
（5）根據推論公式△x=aT²，有：
a=$\frac{△x}{{T}^{2}}$=$\frac{0.0611-0.0300}{0．{1}^{2}}$=0.311m/s²
故答案為：（1）打點計時器應接交流電源；（2）小車釋放的位置應該靠近計時器；（3）乙；（4）0.456；（5）3.11

點評 該題考查了研究勻變速直線運動的實驗的裝置和儀器的位置安裝，要注意單位的換算．對于紙帶的問題，我們要熟悉勻變速直線運動的特點和一些規律，特別是平均速度表示瞬時速度以及加速度的計算方法要真正掌握．