Question

2．某同学利用打点计时器测量小车做匀变速直线运动的加速度．实验器材有：电磁打点计时器，一端附有滑轮的长木板，小车、纸带、细线、钩码、刻度尺、导线、交流电源、复写纸片等．
（1）该同学在实验桌上安装好所需的器材后（如图1所示）准备进行实验，下面操作必须要的是B
A．把附有滑轮的长木板固定打点计时器的那端适当垫高，以平衡小车运动过程中所受的摩擦力
B．调节拉小车的细线试使细线与长木板板面平行
C．拉小车运动的钩码的质量远小于小车的质量
D．实验时，先释放小车，再接通电源
（2）该同学在得到的纸带上选取七个计数点（相邻两个计数点之间还有四个点未画出），如图2所示，图中s₁=4.81cm，s₂=5.29cm，s₃=5.76cm，s₄=6.25cm，s₅=6.71cm，s₆=7.21cm．已知电源频率为50Hz，则加速度的大小为0.48m/s²（结果保留两位有效数字）

Answer 1

分析 （1）解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项；
（2）根据连续相等时间内的位移之差是一恒量，运用逐差法求出加速度的大小，注意有效数字的标量．

解答 解：（1）A、该实验不需要调节木板的倾斜度以平衡摩擦力，因研究测量小车做匀变速直线运动的加速度，只要小车受到作用力恒定即可，故A错误；
B、调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行，保证小车运动过程中受到的合力不变，故B正确；
C、该实验不需要知道小车的合力，即不需要应使钩码质量远小于小车质量，故C错误；
D、实验时，不能先放开小车，再接通打点计时器电源，由于小车运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理，故D错误；
故选：B．
（2）s₁=4.81cm=0.0481m，s₂=5.29cm=0.0529m，s₃=5.76cm=0.0576m，
s₄=6.25cm=0.0625m，s₅=6.71cm=0.0671m，s₆=7.21cm=0.0721m．
根据a₁=$\frac{{s}_{4}-{s}_{1}}{3{T}^{2}}$，a₂=$\frac{{s}_{5}-{s}_{2}}{3{T}^{2}}$，a₃=$\frac{{s}_{6}-{s}_{3}}{3{T}^{2}}$
得加速度大小为：
a=$\frac{{a}_{1}+{a}_{2}+{a}_{3}}{3}$=$\frac{{s}_{4}+{s}_{5}+{s}_{6}-{s}_{1}-{s}_{2}-{s}_{3}}{9{T}^{2}}$
=$\frac{0.0625+0.0671+0.0721-0.0481-0.0529-0.0576}{9×0．{1}^{2}}$ m/s²
=0.48 m/s²．
故答案为：（1）B；（2）0.48．

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，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．