Question

17．某同學利用如圖1所示的實驗裝置做研究勻變速直線運動實驗．
（1）請指出該同學在實驗操作中存在的兩處明顯錯誤或不當：
①打點計時器應接交流電源；②重物釋放時應緊靠打點計時器．
（2）圖2是研究勻變速直線運動實驗中得到的一條紙帶，A、B、C、D、E、F、G為7個相鄰的計數點，相鄰的兩個計數點之間還有四個點未畫出．量出相鄰的計數點之間的距離分別為S_AB=4.22cm、S_BC=4.65cm、S_CD=5.08cm、S_DE=5.49cm、S_EF=5.91cm、S_FG=6.34cm．已知打點計時器的工作頻率為50Hz，則打點計時器打C點時小車的速度為v_c=0.49m/s，小車的加速度a=0.42m/s²（結果保留2位有效數字）．

Answer 1

分析 解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的儀器、操作步驟和數據處理以及注意事項．紙帶實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度和加速度．

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，
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．
（2）利用勻變速直線運動的推論得：
v_C=$\frac{{s}_{BC}^{\;}+{s}_{CD}^{\;}}{2T}$=$\frac{0.0465+0.0508}{2×0.1}m/s$=0.49m/s
根據△x=aT²，有：
a=$\frac{{s}_{FG}^{\;}+{s}_{EF}^{\;}+{s}_{DE}^{\;}-{s}_{CD}^{\;}-{s}_{BC}^{\;}-{s}_{AB}^{\;}}{9{T}_{\;}^{2}}$=$\frac{0.0634+0.591+0.0549-0.0508-0.0465-0.0422}{9×0.01}$$m/{s}_{\;}^{2}$=0.42m/s²    
故答案為：（1）①打點計時器應接交流電源；②重物釋放時應緊靠打點計時器．        （2）0.49     　   0.42

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．