Question

（2011?泗陽縣一模）（1）在做“測定勻變速直線運(yùn)動加速度”的實(shí)驗(yàn)中，取下一段如圖所示的紙帶研究其運(yùn)動情況．設(shè)O點(diǎn)為計數(shù)的起始點(diǎn)，在四個連續(xù)的計數(shù)點(diǎn)中，每相鄰兩計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為0.1s，若物體做理想的勻加速直線運(yùn)動，則計數(shù)點(diǎn)“A”與起始點(diǎn)O之間的距離x1為

4.00

cm，打計數(shù)點(diǎn)“A”時物體的瞬時速度為

0.500

m/s，物體的加速度為

2.00

m/s²（結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）．
（2）在利用重物自由下落“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中?
①備有如下器材：A．打點(diǎn)計時器；B．直流電源；C．交流電源；D．紙帶；E．帶夾子的重物；F．秒有表；G．刻度尺；H．導(dǎo)線；I．鐵架臺．其中該實(shí)驗(yàn)不需要的器材是

BF

（填字母代號）．?
②在實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計時器所用電源頻率為50Hz，實(shí)驗(yàn)要求打點(diǎn)計時器在打完第一個點(diǎn)時釋放紙帶，甲、乙、丙三個學(xué)生分別用同一裝置各打出一條紙帶，量出各紙帶上第1、2兩點(diǎn)間的距離分別為0.48cm，0.19cm和0.18cm．可見其中肯定有一個學(xué)生在操作上有錯誤，錯誤操作的同學(xué)是

甲

，其錯誤的操作是

先釋放紙帶后接電源

．

Answer 1

分析：（1）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，可計算出打出某點(diǎn)時紙帶運(yùn)動的瞬時速度和加速度．
（2）實(shí)驗(yàn)時我們要測h和速度v，根據(jù)原理分析需要的實(shí)驗(yàn)器材即可．

解答：解：（1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的特點(diǎn)（相鄰的時間間隔位移之差相等）得出：
x_BC-x_AB=x_AB-x_OA
計數(shù)點(diǎn)A與起始點(diǎn)O之間的距離s₁為4.00cm
利用勻變速直線運(yùn)動的推論得：
v_A=

XOB

tOB

=0.500m/s，
根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式△x=at²得：
a=

XAB-XOA

t2

=2.00m/s²，
（2）在利用重物自由下落“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中?
①打點(diǎn)計時器的電源是低壓交流電源，所以B直流電源不需要，打點(diǎn)計時器本身可以測量時間，所以F秒表不需要．
②打點(diǎn)計時器的打點(diǎn)頻率為50 Hz，打點(diǎn)周期為0.02 s，重物開始下落后，在第一個打點(diǎn)周期內(nèi)重物下落的高度h=

1

2

gT²=

1

2

×9.8×0.02² m≈2 mm．所以所選的紙帶最初兩點(diǎn)間的距離接近2 mm．
量出各紙帶上第一、二兩點(diǎn)間的距離分別為0.48cm，0.19cm和0.18cm．
可以看出其中甲在操作上誤差較大．具體原因就是先釋放紙帶后接電源，打點(diǎn)一個點(diǎn)時已經(jīng)有了速度．
故答案為：（1）4.00   0.500   2.00
（2）①BF
②甲，先釋放紙帶后接電源．

點(diǎn)評：利用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問題的能力，在平時練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識的理解與應(yīng)用，提高解決問題能力．要注意單位的換算和有效數(shù)字的保留．能夠知道相鄰的計數(shù)點(diǎn)之間的時間間隔．