Question

7．在“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中：
（1）除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（含紙帶、復(fù)寫紙）、小車、一端附有滑輪的長木板、細(xì)繩、鉤碼、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下面的儀器和器材中，不需要的是ACD．（填選項(xiàng)代號(hào)）
A．低壓直流電源     B．刻度尺     C．秒表     D．天平
（2）如圖所示為一次實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶，紙帶上每相鄰的兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間都有4個(gè)點(diǎn)未畫出，按時(shí)間順序取0，1，2，3，4，5，6共7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)出1，2，3，4，5，6點(diǎn)到0點(diǎn)的距離，如圖所示（單位：cm）．由紙帶數(shù)據(jù)計(jì)算可得計(jì)數(shù)點(diǎn)4所代表時(shí)刻的瞬時(shí)速度大小v₄=0.41m/s，小車的加速度大小為0.76m/s²．（結(jié)果都保留2位有效數(shù)字）
（3）如果當(dāng)時(shí)電網(wǎng)中交變電流的頻率是f=49Hz，而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道，則加速度的實(shí)際值比測(cè)量值�。�（填“大”或“小”）

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)所有的具體操作目的都是為了更好、更準(zhǔn)確的完成實(shí)驗(yàn)，操作細(xì)節(jié)不能忽視，同時(shí)操作步驟要滿足實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊�求�?br />（2）利用平均速度等于瞬時(shí)速度，即可求解計(jì)數(shù)點(diǎn)4的瞬時(shí)速度，再根據(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．
（3）依據(jù)交流電的頻率變小，則周期變大，導(dǎo)致位移變大，而代入的周期沒變，從而即可求解．

解答 解：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)所要進(jìn)行的測(cè)量可知，本實(shí)驗(yàn)中除實(shí)驗(yàn)儀器和低壓交流電源（含導(dǎo)線）外，還需要毫米刻度尺，
而減小的重力勢(shì)能與增加的動(dòng)能均有質(zhì)量，因此可以約去，則不需要天平，對(duì)于秒表，因打點(diǎn)計(jì)時(shí)器計(jì)算時(shí)間，也不需要秒表；
（2）由于每相鄰的兩個(gè)記數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為：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4點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小，有：
v₄=$\frac{{x}_{35}}{2T}$=$\frac{0.1455-0.0645}{2×0.1}$≈0.41m/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，
解得：a=$\frac{{x}_{24}-{x}_{02}}{（2T）^{2}}$=$\frac{0.1015-0.0355-0.0355}{0．{2}^{2}}$≈0.76m/s²
（3）如果當(dāng)時(shí)電網(wǎng)中交變電流的頻率是f=49Hz，則T所用值偏小，加速度的實(shí)際值比測(cè)量值偏小；
故答案為：（1）ACD；（2）0.41，0.76；（3）�。�

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于力學(xué)中的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)一定要到實(shí)驗(yàn)室內(nèi)親自做一些，才能體會(huì)實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)器材等基礎(chǔ)知識(shí)，若不做實(shí)驗(yàn)而是通過背實(shí)驗(yàn)的方式學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)往往效果不好．
本題考查了“探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中所需實(shí)驗(yàn)器材，以及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(shí)練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的理解與應(yīng)用，提高解決問題能力．