Question

【題目】某同學(xué)做“測(cè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。一小車放在水平長(zhǎng)木板上，左側(cè)拴有一細(xì)軟線，跨過(guò)固定在木板邊緣的滑輪與一重物相連，小車右側(cè)與穿過(guò)電火花計(jì)時(shí)器的紙帶相連，在重物牽引下，小車在木板上向左運(yùn)動(dòng)。電火花計(jì)時(shí)器所用的交流電頻率為50 Hz。

（1）實(shí)驗(yàn)中，除電火花計(jì)時(shí)器（含紙帶、墨粉紙）、小車、長(zhǎng)木板、導(dǎo)線、細(xì)線及開關(guān)外，在下面的儀器和器材中，必須使用的有_________。（填選項(xiàng)代號(hào)）

A．電壓為4~6 V的50 Hz交流電源

B．電壓為220 V的50 Hz交流電源

C．刻度尺

D．停表

E．天平

F．重錘

（2）該同學(xué)進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)操作步驟，其中錯(cuò)誤的步驟是_________。

A．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板有滑輪一端，并接好電路

B．將紙帶固定在小車尾部，并穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔

C．把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過(guò)定滑輪，下面吊著重錘

D．拉住紙帶，將小車移到靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端后，放開紙帶，再接通電源

（3）如圖所示，電火花計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一些計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰的兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)畫出，根據(jù)紙帶可以計(jì)算各點(diǎn)的瞬時(shí)速度及小車加速度。打第2點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度v2=________m/s，小車的加速度a=_______m/s2。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

（4）另一同學(xué)利用如圖所示的裝置測(cè)定氣墊導(dǎo)軌上滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度，滑塊上安裝了寬度為d的遮光板�；瑝K在牽引力作用下先后通過(guò)兩個(gè)光電門A、B，配套的數(shù)字毫秒計(jì)（未畫出）記錄了遮光板通過(guò)第一個(gè)光電門A的時(shí)間為Δt1，則滑塊通過(guò)第一個(gè)光電門的速度vA=________。若已知滑塊通過(guò)兩光電門的速度分別為vA、vB，兩光電門A、B間距離為L(zhǎng)，則滑塊的加速度α=_________。

Answer 1

【答案】（1）BCF （2）AD （3）0.396 0.380 （4）

【解析】（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用電火花計(jì)時(shí)器，則需要電壓為220 V的50 Hz交流電源；處理紙帶數(shù)據(jù)時(shí)，需要用刻度尺測(cè)量點(diǎn)跡間的距離；由于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以記錄時(shí)間，不需要停表；另外還需要重錘拉動(dòng)小車加速運(yùn)動(dòng)。故選BCF。

（2）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與滑輪應(yīng)固定在長(zhǎng)木板兩端，A錯(cuò)誤；將紙帶固定在小車尾部，并穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，B正確；把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過(guò)定滑輪，下面吊著重錘，C正確；拉住紙帶，將小車移到靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端后，先接通電源，再放開紙帶，D錯(cuò)誤。選AD。

（3）打第2點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度，根據(jù)逐差法可得小車的加速度。

（4）由于遮光板通過(guò)光電門的時(shí)間很短，可以認(rèn)為滑塊在這很短的時(shí)間內(nèi)做勻速運(yùn)動(dòng)，也就是說(shuō)用這段時(shí)間內(nèi)的平均速度代表瞬時(shí)速度，則有。根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，可得。