Question

8．某同學利用圖示實驗裝置“研究勻變速直線運動”

（1）該同學開始實驗時情形圖示甲，釋放紙帶后，接通電源．請指出該同學在操作中存在的兩處明顯錯誤或不當?shù)牡胤剑孩僦绷?nbsp; ②紙帶不直
（2）該同學經(jīng)修改錯誤并正確操作后，選出一條點跡比較清晰的紙帶，舍去開始密集的點跡，從便于測量的點開始，每兩個打點間隔取一個計數(shù)點，將刻度尺的0刻線與0計數(shù)點對齊，測量1、2、3…6到0的距離，分別記作x₁、x₂、x₃…x₆，如圖乙，則x₂2.99cm．x₅=13.20 cm．
（3）該同學在圖丙中已標出1、3、4、6計數(shù)點對應的坐標點，請你在該圖中標出與2、5兩計數(shù)點對應的坐標點，并畫出$\frac{x}{t}$-t圖線．
（4）根據(jù)$\frac{x}{t}$-t圖判斷，在打0計數(shù)點時，小車速度V₀=0.18m/s．小車運動的加速度a=4.8m/s²．（保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 根據(jù)實驗原理找出需要的實驗器材，根據(jù)毫米刻度尺的讀數(shù)方法求出2.5計數(shù)點所在位置．
小車做勻加速直線運動，根據(jù)位移時間公式，推導出$\frac{x}{t}$-t圖象的表達式進行分析．

解答 解：（1）打點計時器使用的是交流電源，且紙帶在運動中保持與斜面平行，從而減小其受到的阻力，該同學在操作中存在的兩處明顯錯誤或不當?shù)牡胤剑褐绷�，紙帶不直�?br />（2）將最小刻度為1mm的刻度尺的0刻線與0計數(shù)點對齊，0、1、2、5計數(shù)點所在位置如圖乙所示，則：
x₂=2.99cm，x₅=13.20cm，
（3）根據(jù)題意得2.5兩個計數(shù)點對應的坐標點分別是：
v₂=$\frac{2.99}{0.04×2}$=37.38cm/s、
v₅=$\frac{13.20}{0.04×5}$=66.0cm/s．
$\frac{x}{t}$-t圖線如圖所示，
（4）小車做勻加速直線運動，根據(jù)位移時間公式x=v₀t+$\frac{1}{2}$at²
則$\frac{x}{t}$=v₀+$\frac{1}{2}$at，
故$\frac{x}{t}$ 的縱軸截距為：v₀=18cm/s=0.18m/s；
斜率k=$\frac{1}{2}$a=2.4
故加速度為a=4.8m/s²．
故答案為：（1）直流，紙帶不直； （2）2.99，13.20；（3）如上圖所示；  （4）0.18，4.8．

點評 對于基本儀器的使用和工作原理，我們不僅從理論上學習它，還要從實踐上去了解它，自己動手去做做，以加強基本儀器的了解和使用，同時要加強利用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實驗問題的能力，在平時練習中要加強基礎知識的理解與應用，提高解決問題能力．