Question

19．某實(shí)驗(yàn)小組用一端裝有定滑輪的長木板，小車、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（頻率為50Hz）、鉤碼、紙帶、細(xì)線組成如圖1所示的裝置，用鉤碼拉動(dòng)小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．

（1）甲同學(xué)操作了以下實(shí)驗(yàn)步驟，其中有明顯錯(cuò)誤的是D（單選，填寫字母）
A．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在平板上，并接好電路
B．將紙帶固定在小車尾部，并穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔
C．把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過定滑輪，下面吊著適當(dāng)重的鉤碼
D．先放開紙帶，再接通電源．
（2）乙同學(xué)通過完全正確的實(shí)驗(yàn)步驟，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了被小車拖動(dòng)的紙帶的運(yùn)動(dòng)情況，在紙帶上確定了A、B、C、D、E共5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖所示，其相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出．
①每兩個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為T=0.1s
②根據(jù)紙帶上各計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，計(jì)算出C點(diǎn)的瞬時(shí)速度v_c=0.3m/s
③根據(jù)圖求出小車加速度a=0.4m/s²．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理以及操作的注意事項(xiàng)確定操作錯(cuò)誤的步驟．
（2）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C點(diǎn)的瞬時(shí)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小車的加速度．

解答 解：（1）A．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在平板上，并接好電路，故A正確；
B．將紙帶固定在小車尾部，并穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，故B正確；
C．把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過定滑輪，下面吊著適當(dāng)重的鉤碼，故C正確；
D．實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先接通電源，再釋放小車，故D錯(cuò)誤；
所以操作錯(cuò)誤的步驟是：D．
（2）①打點(diǎn)的周期為0.02s，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，則相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1s．
②C點(diǎn)的瞬時(shí)速度v_C=$\frac{{x}_{BD}}{2T}$=$\frac{28.0+32.0}{0.2}×1{0}^{-3}$m/s=0.3m/s．
③根據(jù)△x=aT²，運(yùn)用逐差法得，a=$\frac{{x}_{CE}-{x}_{AC}}{4{T}^{2}}$=$\frac{32.0+36.0-（24.0+28.0）}{4×0．{1}^{2}}×1{0}^{-3}$ m/s²=0.4 m/s²
故答案為：（1）D；（2）①0.1，②0.3，③0.4．

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵掌握紙帶的處理方法，會(huì)通過紙帶求解速度和加速度，關(guān)鍵是勻變速直線運(yùn)動(dòng)推論的運(yùn)用．