[题目]某同学做“研究匀变速直线运动的规律的实验装置如图.一小车放在水平长木板上.左侧拴有一细线.跨过固定在木板边缘的滑轮与钩码相连.小车右侧与穿过电火花计时器的纸带相连.在钩码牵引下.小车在木板上向左运动.电火花打点计时器所用的交流电频率为50 Hz.(1)实验中.使用到电火花打点计时器.小车.长木板.钩码和细线等.在下面的仪器和� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】某同学做“研究匀变速直线运动的规律”的实验装置如图。一小车放在水平长木板上，左侧拴有一细线，跨过固定在木板边缘的滑轮与钩码相连，小车右侧与穿过电火花计时器的纸带相连，在钩码牵引下，小车在木板上向左运动。电火花打点计时器所用的交流电频率为50 Hz。

（1）实验中，使用到电火花打点计时器（含纸带、墨粉纸）、小车、长木板、钩码和细线等，在下面的仪器和器材中，还需使用的有____________。（填选项代号）

A．电压为4~6 V的50 Hz交流电源

B．电压为220 V的50 Hz交流电源

C．刻度尺

D．停表

E．天平

（2）该同学进行了以下实验操作步骤，其中错误的步骤有_________。

A．将打点计时器固定在长木板有滑轮的一端，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．把一条细线拴在小车上，细线跨过定滑轮，下端挂着钩码

D．实验时先释放小车，再接通电源

（3）如图所示，电火花打点计时器在纸带上打出一系列清晰的点迹，相邻的两计数点间还有4个点没有画出，根据纸带可以计算各点的瞬时速度及小车加速度。打计数点5时小车的速度v5=_______m/s，根据纸带计算小车的加速度a=________m/s2。（结果均保留两位有效数字）

（4）如果当时电网中交变电流的频率是f=51 Hz，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比___________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。

【答案】（1）BC （2）AD （3）0.51 0.38 （4）偏小

【解析】

（1）电火花计时器需要220V交流电源，可知在下面的仪器和器材中，还需使用的有电压为220 V的50 Hz交流电源；同时需要刻度尺测量纸带的点迹间距；故选BC.

（2）将打点计时器固定在长木板没有滑轮的一端，并接好电路，选项A错误；将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔，选项B正确；把一条细线拴在小车上，细线跨过定滑轮，下端挂着钩码，选项C正确；实验时先接通电源，再释放小车，选项D错误；此题选择不正确的实验步骤，故选AD.

（3）相邻的两个计数点间还有4个点没画出，计数点间的时间间隔：t=0.02×5=0.1s，
第5点的瞬时速度：，
由匀变速直线运动推论：△x=at2可知，小车的加速度为．

（4）如果在某次实验中，交流电的频率51Hz，f＞50Hz，那么实际打点周期变小，根据运动学公式△x=at2得：真实的加速度值就会偏大，所以测量的加速度值与真实的加速度值相比是偏小。

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①为了减小实验误差，下列做法正确的是（____）

A．只需平衡小车的摩擦力

B．滑轮摩擦足够小，绳的质量要足够轻

C．砂桶和砂的总质量要远小于小车的质量

D．先释放小车，后接通打点计时器的电源

②某同学根据实验数据画出了如图所示的一条过坐标原点的倾斜直线，其中纵轴为小车的加速度大小，横轴应为________。

C．mg

D．F

③当砂桶和砂的总质量较大导致a较大时，图线______(填选项前的字母)。

A．逐渐偏向纵轴

B．逐渐偏向横轴

C．仍保持原方向不变

(2)下图为上述实验中打下的一条纸带，A点为小车刚释放时打下的起始点，每两点间还有四个计时点未画出，测得AB＝2.0 cm、AC＝8.0 cm、AD＝18.0 cm、AE＝32.0 cm，打点计时器的频率为50 Hz，则C点的速度为________ m/s，小车的加速度为________ m/s2。（保留2位有效数字）

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