Question

4．在研究物理小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，

（1）下列關(guān)于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用，其中操作錯(cuò)誤的是A
A．打點(diǎn)時(shí)應(yīng)先釋放紙帶，然后立刻通電
B．每打完一條紙帶，要將復(fù)寫紙調(diào)整一下，確保下一次打點(diǎn)清晰
C．每次打點(diǎn)完畢，應(yīng)及時(shí)切斷電源，切忌長(zhǎng)時(shí)間通電使用
D．若打出的點(diǎn)帶尾巴或雙點(diǎn)，則是由于打點(diǎn)針太長(zhǎng)所造成的，應(yīng)適當(dāng)調(diào)節(jié)打點(diǎn)針的長(zhǎng)度
以下（2）（3）兩小題答案均要求保留三位有效數(shù)字
（2）某同學(xué)在做該實(shí)驗(yàn)時(shí)，從打下的若干紙帶中選出了如圖所示的一條（每?jī)牲c(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒有畫出來），圖的數(shù)字為相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz．由這些已知數(shù)據(jù)計(jì)算，則與紙帶上D點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度的計(jì)算式為V_D=$\frac{{X}_{CE}}{2T}$，結(jié)果D點(diǎn)的瞬時(shí)速度V_D=1.22m/s．
（3）上題實(shí)驗(yàn)中，用逐差法求加速度的計(jì)算公式為a₁=2.06，a₂=2.08，a₃=2.08，該小車加速度的平均值a為2.07m/s²．

Answer 1

分析 正確解答本題需要掌握：理解該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理，需要測(cè)量的數(shù)據(jù)等；明確打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用；理解實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)以及如何進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；對(duì)于任何實(shí)驗(yàn)注意從實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)這幾點(diǎn)去搞清楚．
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)的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上D點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小．

解答 解：（1）A、開始記錄時(shí)，應(yīng)先給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電打點(diǎn)，然后再釋放重錘，讓它帶著紙帶一同落下，如果先放開紙帶讓重物下落，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)時(shí)器的電源，由于重物運(yùn)動(dòng)較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生較大的誤差，故A錯(cuò)誤；
B、如果光在一個(gè)位置使用復(fù)寫紙，會(huì)導(dǎo)致所打點(diǎn)跡不清楚，因此要經(jīng)常復(fù)寫紙調(diào)整一下，確保下一次打點(diǎn)清晰，故B正確；
C、為了防止打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電時(shí)間過長(zhǎng)發(fā)熱，應(yīng)先接通電源每次打點(diǎn)完畢，應(yīng)及時(shí)切斷電源，切忌長(zhǎng)時(shí)間通電使用，故C正確；
D、若打點(diǎn)針太長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致打出的點(diǎn)帶尾巴或雙點(diǎn)，此時(shí)應(yīng)適當(dāng)調(diào)節(jié)打點(diǎn)針的長(zhǎng)度，故D正確．
本題選錯(cuò)誤的，故選：A．
（2）由于每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒有畫出，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1s，
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上D點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大�。�
v_D=$\frac{{X}_{CE}}{2T}$=$\frac{0.1118+0.1327}{2×0.1}$=1.22m/s，
（3）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：a₁=$\frac{0.1118-0.05}{3×0.01}$=2.06m/s²，
a₂=$\frac{0.1327-0.0704}{3×0.01}$=2.08m/s²，
a₃=$\frac{0.1532-0.0909}{3×0.01}$=2.08 m/s²，
該小車加速度的平均值a=$\frac{1}{3}$（2.08+2.08+2.06）=2.07；
故答案為：（1）A
（2）$\frac{{X}_{CE}}{2T}$；1.22
（3）2.06；2.08；2.08；2.07

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于基本實(shí)驗(yàn)儀器，要會(huì)正確使用，了解其工作原理，為將來具體實(shí)驗(yàn)打好基礎(chǔ)，對(duì)于實(shí)驗(yàn)裝置和工作原理，我們不僅從理論上學(xué)習(xí)它，還要從實(shí)踐上去了解它，自己動(dòng)手去做做．要提高應(yīng)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(shí)練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的理解與應(yīng)用．