Question

10．（1）某同學(xué)要進(jìn)行探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)?jiān)谙旅媪谐龅膶?shí)驗(yàn)器材中，選出本實(shí)驗(yàn)中不需要的器材填在橫線上（填編號(hào)）：②④⑦．
①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器�、谔炱健、鄣蛪航涣麟娫础、艿蛪褐绷麟娫础、菁�(xì)繩和紙帶　⑥鉤碼和小車�、呙氡怼、嘁欢擞谢�輪的長(zhǎng)木板�、峥潭瘸�
（2）把紙帶的下端固定在重物上，上端用手提著，紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，接通電源后將紙帶釋放，重物便拉著紙帶下落，紙帶被打出一系列點(diǎn)，其中有一段如圖，紙帶的哪端與重物相連？左端．（填“左端”或“右端”）
（3）若電源的頻率為50Hz，實(shí)驗(yàn)者在處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，將每隔3個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，則每?jī)蓚�(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔應(yīng)為0.08　s；如果在測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度時(shí)，實(shí)驗(yàn)中所用電源頻率小于50Hz，這樣計(jì)算出的加速度與真實(shí)值相比是偏大．（填“偏大”、“偏小”或“不變”）
（4）A、B、C、D、E為紙帶上所選的計(jì)數(shù)點(diǎn)，若相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間時(shí)間間隔為0.1s，則v_B=0.26m/s，a=0.4m/s²．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康拿鞔_實(shí)驗(yàn)步驟和所要測(cè)量的物理量，即可知道實(shí)驗(yàn)所需要的實(shí)驗(yàn)器材；
（2）根據(jù)相等時(shí)間間隔的位移變大確定紙帶的哪一端與重物相連；
（3）根據(jù)測(cè)量周期的變化，結(jié)合△x=aT²確定加速度測(cè)量值的變化；
（4）根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出B點(diǎn)的速度，根據(jù)連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量求出加速度．

解答 解：（1）在本實(shí)驗(yàn)中不需要測(cè)量小車或砝碼的質(zhì)量因此不需要天平，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是低壓交流電源，因此低壓直流電源本實(shí)驗(yàn)中不需要，同時(shí)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了小車運(yùn)動(dòng)時(shí)間，因此不需要秒表．故不需要的器材為：②④⑦．
（2）重物拉著紙帶在相等時(shí)間內(nèi)的位移越來(lái)越大，可知紙帶的左端與重物相連；
（3）電源的頻率為50Hz，則每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)，每隔3個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，則每?jī)蓚�(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.08s；
根據(jù)a=$\frac{△x}{{T}^{2}}$知，工作電壓的頻率小于50Hz，則測(cè)得的周期偏大，測(cè)得加速度比真實(shí)值偏大．
（4）B點(diǎn)的速度等于AC段的平均速度，則v_B=$\frac{{x}_{AC}}{2T}$=$\frac{0.052}{0.2}$m/s=0.26m/s；
因?yàn)檫B續(xù)相等時(shí)間間隔內(nèi)的位移之差△x=4mm，則加速度a=$\frac{△x}{{T}^{2}}$=$\frac{4×1{0}^{-3}}{0．{1}^{2}}$m/s²=0.4m/s²．
故答案為：（1）②④⑦，（2）左端，（3）0.08，偏大 （4）0.26，0.4．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握紙帶的處理，會(huì)通過(guò)紙帶求解瞬時(shí)速度和加速度，關(guān)鍵是勻變速直線運(yùn)動(dòng)兩個(gè)重要推論的運(yùn)用．