Question

19．（1）同學(xué)們利用如圖1所示方法估測反應(yīng)時(shí)間．首先，甲同學(xué)捏住直尺上端，使直尺保持豎直狀態(tài)，直尺零刻度線位于乙同學(xué)的兩指之間．當(dāng)乙看見甲放開直尺時(shí)，立即用手指捏直尺，若捏住位置刻度讀數(shù)為x，則乙同學(xué)的反應(yīng)時(shí)間為$\sqrt{\frac{2x}{g}}$ （重力加速度為g）．
（2）小明同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備利用如圖2所示實(shí)驗(yàn)裝置做研究勻變速直線運(yùn)動實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)開始前，請你幫助他檢查該實(shí)驗(yàn)裝置中存在的兩處明顯錯(cuò)誤或不當(dāng)：
①應(yīng)使用4-6V交流電源；
②小車釋放的位置應(yīng)該靠近計(jì)時(shí)器．
（3）正確調(diào)整裝置后，該同學(xué)打出的紙帶部分如圖3所示，用刻度尺量出AC長度為x₁，BD間長度為x₂，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)周期為T，則B點(diǎn)時(shí)小車速度為$\frac{{x}_{1}}{2T}$，求小車運(yùn)動的加速度為$\frac{{x}_{2}-{x}_{1}}{2{T}^{2}}$

Answer 1

分析 （1）直尺下降的時(shí)間就是人的反應(yīng)時(shí)間，根據(jù)自由落體運(yùn)動的位移求出反應(yīng)時(shí)間；
（2、3）解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)．紙帶實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動，測得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動的瞬時(shí)速度和加速度．

解答 解：（1）根據(jù)$x=\frac{1}{2}g{t}^{2}$得：
t=$\sqrt{\frac{2x}{g}}$
（2）由實(shí)驗(yàn)裝置圖象可知，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器用的必須是交流電，圖中用的是直流電，所以應(yīng)使用4-6V交流電源，
小車釋放的位置應(yīng)該靠近計(jì)時(shí)器，以便測量更多的數(shù)據(jù)來減小誤差．
（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，
B點(diǎn)時(shí)小車速度為v_B=$\frac{{x}_{1}}{2T}$，
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，
得：a=$\frac{{x}_{2}-{x}_{1}}{2{T}^{2}}$，
故答案為：（1）$\sqrt{\frac{2x}{g}}$；（2）應(yīng)使用4-6V交流電源；小車釋放的位置應(yīng)該靠近計(jì)時(shí)器；（3）$\frac{{x}_{1}}{2T}$；$\frac{{x}_{2}-{x}_{1}}{2{T}^{2}}$

點(diǎn)評 考查打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電源，注意操作過程的要點(diǎn)，及影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因素，要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問題的能力，在平時(shí)練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識的理解與應(yīng)用．