Question

10．（1）某同學要進行探究勻變速直線運動實驗，請在下面列出的實驗器材中，選出本實驗中不需要的器材填在橫線上（填編號）：②④⑦．
①打點計時器�、谔炱健、鄣蛪航涣麟娫础、艿蛪褐绷麟娫础、菁毨K和紙帶　⑥鉤碼和小車�、呙氡怼、嘁欢擞谢�輪的長木板　⑨刻度尺
（2）把紙帶的下端固定在重物上，上端用手提著，紙帶穿過打點計時器，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，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，實驗者在處理實驗數(shù)據(jù)時，將每隔3個點取一個計數(shù)點，則每兩個計數(shù)點間的時間間隔應(yīng)為0.08　s；如果在測定勻變速直線運動的加速度時，實驗中所用電源頻率小于50Hz，這樣計算出的加速度與真實值相比是偏大．（填“偏大”、“偏小”或“不變”）
（4）A、B、C、D、E為紙帶上所選的計數(shù)點，若相鄰計數(shù)點間時間間隔為0.1s，則v_B=0.26m/s，a=0.4m/s²．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實驗?zāi)康拿鞔_實驗步驟和所要測量的物理量，即可知道實驗所需要的實驗器材；
（2）根據(jù)相等時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)測量周期的變化，結(jié)合△x=aT²確定加速度測量值的變化；
（4）根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B點的速度，根據(jù)連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量求出加速度．

解答 解：（1）在本實驗中不需要測量小車或砝碼的質(zhì)量因此不需要天平，電磁打點計時器使用的是低壓交流電源，因此低壓直流電源本實驗中不需要，同時打點計時器記錄了小車運動時間，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間內(nèi)的位移越來越大，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打一個點，每隔3個計時點取一個計數(shù)點，則每兩個計數(shù)點間的時間間隔為0.08s；
根據(jù)a=$\frac{△x}{{T}^{2}}$知，工作電壓的頻率小于50Hz，則測得的周期偏大，測得加速度比真實值偏大．
（4）B點的速度等于AC段的平均速度，則v_B=$\frac{{x}_{AC}}{2T}$=$\frac{0.052}{0.2}$m/s=0.26m/s；
因為連續(xù)相等時間間隔內(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．

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握紙帶的處理，會通過紙帶求解瞬時速度和加速度，關(guān)鍵是勻變速直線運動兩個重要推論的運用．