Question

12．某兴趣小组的同学们用如图1所示的装置做“用打点计时器测做自由落体运动的速度”的实验．
（1）下列有关的实验操作中正确的说法是AC
A．电火花打点计时器接在220V的交流电源上
B．电火花打点计时器接在4-8V的交流电源上
C．实验中纸管要保持竖直
D．实验过程中先松开纸带再接通打点计时器的电源
（2）实验中小明同学挑选的纸带如图2所示，图中直尺的单位为cm，点O为打点计时器在纸带上打下的第一个点，点A、B、C、D，…依次表示点O以后连续的各点，已知打点计时器每隔T-0.02s打一个点．
你认为小明同学挑选的纸带是否合理？合理（填“合理”或“不合理”），请说出你的理由，理由是任意相等的时间内，位移之差相等．
（3）从上面的纸带中可以读出点E到点O的距离是4.20cm，点F到点O的距离是6.20cm．
（4）在应用上面所选的纸带求G点的速度时，小明和小刚分别采用下面的方法．
小刚的方法：利用重物做自由落体运动的速度公式v=gt，其中g取当地的重力加速度，时间t是打点计时器打点O到点G的时间间隔，该时间间隔可以从纸带上读出．
小明的方法：根据做匀变速直线运动的物体中间时刻的速度等于这段时间内的平均速度，求得FH之间的长度和时间计算平均速度即可得到G点的速度．
你认为小明和小刚计算出的结果哪个更符合实际？小明，你的理由是纸带下落过程中，受到阻力，加速度小于重力加速度．

Answer 1

分析 （1）熟练打点计时器的应用步骤即可正确解答，注意实验步骤要符合事物发展的逻辑，不可丢三落四的；
（2）由刻度读出各点的位置，依据相等时间内，位移之差是否相等，即可判定；
（3）长度读数，注意估计值与单位；
（4）根据实验原理，结合实际操作，即可求解．

解答 解：（1）AB．电火花打点计时器接在220V的交流电源上，故A正确，B错误；
C、实验中纸管要保持竖直，从而减小纸带受到的阻力，故C正确；
D、实验步骤要遵循先安装器材后进行实验的原则进行，注意实验中为了使打点稳定后再进行实验，同时为了提高纸带的利用率，尽量将纸带上打满点，要先接通电源后释放纸带；故D错误；
（2）已知打点计时器每隔T-0.02s打一个点，再依据刻度，可知，A点的位置2.0cm，B点的位置6.0cm，C点的位置14.0cm，D点的位置26.0cm，E点的位置42.0cm，那么AB间距为4.0cm，BC间距为8.0cm，CD间距为12.0cm，因此在相等的时间内，位移之差相等，
所以小明同学挑选的纸带是合理；
（3）从上面的纸带中可以读出点E到点O的距离是4.20cm，点F到点O的距离是6.20cm．
（4）小刚的方法：利用重物做自由落体运动的速度公式v=gt，其中g取当地的重力加速度，时间t是打点计时器打点O到点G的时间间隔，该时间间隔可以从纸带上读出．
小明的方法：根据做匀变速直线运动的物体中间时刻的速度等于这段时间内的平均速度，求得FH之间的长度和时间计算平均速度即可得到G点的速度．
当要求纸带G点的速度时，若采用小刚的方法，明显不符合实际，因为纸带下落过程中，存在阻力，
因此采用小明，即根据做匀变速直线运动的物体中间时刻的速度等于这段时间内的平均速度，
故答案为：（1）AC；（2）合理，任意相等的时间内，位移之差相等；（3）4.20，6.20；（4 ）小明，纸带下落过程中，受到阻力，加速度小于重力加速度．

点评 本题考查了打点计时器的具体使用，属于简单基础题目，注意亲自动手实验，体会基本仪器的具体使用细节，同时注意第4问，求解瞬时速度方法的不同．