Question

18．某同學(xué)研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律時(shí)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示：其中A為砂桶和砂，B為定滑輪，C為小車，D為紙帶，E為電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，F(xiàn)為電壓6V的蓄電池、，G是開關(guān)，請指出圖中的兩處錯(cuò)誤：

（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器用直流電源；（2）小車沒有靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器．
實(shí)驗(yàn)中得到了一條較為理想的紙帶，并在紙帶上每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，將這些計(jì)數(shù)點(diǎn)依次記為0、1、2、3、4…，如圖2A所示．
（3）在甲、乙、丙三段紙帶中，最有可能從A上撕下的是乙．
（4）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打計(jì)數(shù)點(diǎn)1時(shí)小車的瞬時(shí)速度為0.456m/s．
（5）打A紙帶時(shí)，物體的加速度大小是3.11 m/s ²．（以上計(jì)算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1、2）明確實(shí)驗(yàn)原理，分析實(shí)驗(yàn)中采用的儀器從而明確實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的錯(cuò)誤；
（3）勻變速直線運(yùn)動(dòng)相鄰的相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是個(gè)定值，根據(jù)差值相同即可分析哪一段是A上的；
（4）根據(jù)平均速度公式求解瞬時(shí)速度；
（5）根據(jù)推論公式△x=aT²求解加速度．

解答 解：（1）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，所以采用的電源不對，
（2）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．
（3）勻變速直線運(yùn)動(dòng)相鄰的相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是個(gè)定值，則x₃₄-x₁₂=2（x₁₂-x₀₁），
解得：x₃₄=2×（6.11-3.00）+6.11=12.33cm
故選：乙
（4）1點(diǎn)瞬時(shí)速度等于02段的平均速度，故：
v1=$\frac{{x}_{02}}{2T}$=$\frac{0.03+0.0611}{0.2}$=0.456m/s
（5）根據(jù)推論公式△x=aT²，有：
a=$\frac{△x}{{T}^{2}}$=$\frac{0.0611-0.0300}{0．{1}^{2}}$=0.311m/s²
故答案為：（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接交流電源；（2）小車釋放的位置應(yīng)該靠近計(jì)時(shí)器；（3）乙；（4）0.456；（5）3.11

點(diǎn)評(píng) 該題考查了研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)的裝置和儀器的位置安裝，要注意單位的換算．對于紙帶的問題，我們要熟悉勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和一些規(guī)律，特別是平均速度表示瞬時(shí)速度以及加速度的計(jì)算方法要真正掌握．