Question

17．某同学做“测匀变速直线运动的加速度”的实验装置如图1所示．一小车放在水平长木板上，左侧栓有一细软线，跨过固定在木板边缘的滑轮与一重物相连，小车右侧与穿过电火花计时器的纸带相连，在重物牵引下，小车在木板上向左运动．如图2给出了电火花计时器在纸带上打出的一些计数点，相邻的两个计数点间还有4个点没画出，电火花计时器所用的交流电频率为50Hz．
（1）电磁打点计时器是一种能够按照相同的时间间隔，在纸带上连续打点的仪器，它使用交流（填“交流”或“直流”）电源，由学生电源供电．该实验中使用的电火花计时器工作电压为220V．
（2）实验中，除带滑轮的长木板、小车、细线、钩码、纸带外，还需选用的仪器是BD
A．停表　  　　B．刻度尺　　　　　　C．速度计　　　　　　D．电火花计时器
（3）该同学进行了以下实验操作步骤，其中错误的步骤是AD
A．将打点计时器固定在长木板有滑轮一端，并接好电路
B．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔
C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码
D．拉住纸带，将小车移到靠近打点计时器的一端后，放开纸带，再接通电源
（4）根据纸带可以计算各点的瞬时速度，现计算第2点的瞬时速度：v₂=0.396m/s，（结果取三位有效数字）
（5）求出小车的加速度为a=0.380m/s²．（结果取三位有效数字）

Answer 1

分析 根据实验的原理和实验中的注意事项确定操作中的错误步骤．
根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出点2的瞬时速度，根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出加速度．

解答 解：（1）打点计时器使用交流电源，该实验中使用的电火花计时器工作电压为220V．
（2）实验中，除带滑轮的长木板、小车、细线、钩码、纸带外，还需选用的仪器是刻度尺与打点计时器，故BD正确，AC错误；
（3）A、将打点计时器固定在长木板不带滑轮的一端，并接好电路，故A错误．
B、将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔，故B正确．
C、把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码，故C正确．
D、实验时应先接通电源，再释放纸带，故D错误．
本题选错误的，故选：AD．
（4）计数点2的瞬时速度v₂=$\frac{{x}_{13}}{2T}$=$\frac{0.0377+0.0415}{0.2}$m/s=0.396m/s．
（5）根据△x=aT²，运用逐差法得，a=$\frac{{x}_{36}-{x}_{03}}{9{T}^{2}}$=$\frac{0.0453+0.0491+0.0529-0.0339-0.0377-0.0415}{9×0．{1}^{2}}$=0.380m/s²．
故答案为：（1）交流，220；（2）BD；（3）AD，（4）0.396，（5）0.380．

点评 解决本题的关键掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度和加速度，关键是匀变速直线运动推论的运用．