Question

某同學(xué)仿照“探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”這一實(shí)驗(yàn)，利用如圖所示的裝置測(cè)量重物做自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度．
（1）對(duì)該實(shí)驗(yàn)裝置及其操作的要求，下列說(shuō)法正確的是：

 

（填寫(xiě)字母序號(hào)）．
A．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)該接在6V蓄電池上
B．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩個(gè)限位孔應(yīng)在同一豎直線上
C．重物最好選用密度較小的材料，如泡沫塑料
D．開(kāi)始時(shí)應(yīng)使重物靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處 并保持靜止
E．操作時(shí)，應(yīng)先放開(kāi)紙帶后接通電源
F．為了減小誤差，應(yīng)重復(fù)多次實(shí)驗(yàn)，在打出的紙帶中挑選一條最清晰的．
G．為了便于測(cè)量，一定要找到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)，并選取其以后各連續(xù)的點(diǎn)作為計(jì)數(shù)點(diǎn)．
（2）下圖是某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到的一條較為理想的紙帶．把開(kāi)頭幾個(gè)模糊不清的點(diǎn)去掉，

（3）以較清晰的某一個(gè)點(diǎn)作為計(jì)數(shù)點(diǎn)1，隨后連續(xù)的幾個(gè)點(diǎn)依次標(biāo)記為點(diǎn)2、3、4、5．測(cè)量出各點(diǎn)間的距離已標(biāo)在紙帶上，己知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為O.02s．則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出點(diǎn)2時(shí)重物的瞬時(shí)速度為

 

m/s，物體做自由落體運(yùn)動(dòng)加速度的值約為

 

m/s²．（本題計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）

Answer 1

分析：根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過(guò)程中的平均速度，可以求出打紙帶上2點(diǎn)時(shí)小車(chē)的瞬時(shí)速度大�。�

解答：解：（1）A．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)該接在6V交流電源上，故錯(cuò)誤．
B．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩個(gè)限位孔應(yīng)在同一豎直線上，以減小摩擦力的影響，故B正確．
C．重物最好選用密度較大的材料，來(lái)減小阻力的影響，故C錯(cuò)誤．
D．開(kāi)始時(shí)應(yīng)使重物靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處并保持靜止，先接通電源，再釋放紙帶，故D正確，E錯(cuò)誤．
F．為了減小誤差，應(yīng)重復(fù)實(shí)驗(yàn)多次，在打出的紙帶中挑選一條最清晰的，故F正確．
G．為了便于測(cè)量，從點(diǎn)跡清晰的點(diǎn)開(kāi)始取點(diǎn)，并選取其以后各連續(xù)的點(diǎn)作為計(jì)數(shù)點(diǎn)，故G錯(cuò)誤．
故選：BDF
（3）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過(guò)程中的平均速度，
v₂=

x13

2T

=0.385m/s
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，
得：x₄-x₂=2a₁T² 
x₃-x₁=2a₂T² 
為了更加準(zhǔn)確的求解加速度，我們對(duì)兩個(gè)加速度取平均值
得：a=

1

2

（a₁+a₂）
即小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度計(jì)算表達(dá)式為：a=

x35-x13

4T2

解得：a=9.50m/s²
故答案為：（1）B D F  （2）0.385，9.50

點(diǎn)評(píng)：要探究一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)隨時(shí)間變化的規(guī)律，必須知道物體在不同時(shí)刻的速度，直接測(cè)量瞬時(shí)速度是比較困難的，我們可以借助打點(diǎn)計(jì)時(shí)器先記錄物體在不同時(shí)刻的位置，再通過(guò)對(duì)紙帶的分析，計(jì)算得到各個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度以及紙帶的加速度．