Question

某同学仿照“探究小车速度随时间变化的规律”这一实验，利用如图所示的装置测量重物做自由落体运动的加速度．
（1）对该实验装置及其操作的要求，下列说法正确的是：

 

（填写字母序号）．
A．电磁打点计时器应该接在6V蓄电池上
B．打点计时器的两个限位孔应在同一竖直线上
C．重物最好选用密度较小的材料，如泡沫塑料
D．开始时应使重物靠近打点计时器处 并保持静止
E．操作时，应先放开纸带后接通电源
F．为了减小误差，应重复多次实验，在打出的纸带中挑选一条最清晰的．
G．为了便于测量，一定要找到打点计时器打下的第一个点，并选取其以后各连续的点作为计数点．
（2）下图是某同学在实验中得到的一条较为理想的纸带．把开头几个模糊不清的点去掉，

（3）以较清晰的某一个点作为计数点1，随后连续的几个点依次标记为点2、3、4、5．测量出各点间的距离已标在纸带上，己知打点计时器的打点周期为O.02s．则打点计时器打出点2时重物的瞬时速度为

 

m/s，物体做自由落体运动加速度的值约为

 

m/s²．（本题计算结果保留3位有效数字）

Answer 1

分析：根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT²可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上2点时小车的瞬时速度大小．

解答：解：（1）A．电磁打点计时器应该接在6V交流电源上，故错误．
B．打点计时器的两个限位孔应在同一竖直线上，以减小摩擦力的影响，故B正确．
C．重物最好选用密度较大的材料，来减小阻力的影响，故C错误．
D．开始时应使重物靠近打点计时器处并保持静止，先接通电源，再释放纸带，故D正确，E错误．
F．为了减小误差，应重复实验多次，在打出的纸带中挑选一条最清晰的，故F正确．
G．为了便于测量，从点迹清晰的点开始取点，并选取其以后各连续的点作为计数点，故G错误．
故选：BDF
（3）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，
v₂=

x13

2T

=0.385m/s
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT²可以求出加速度的大小，
得：x₄-x₂=2a₁T² 
x₃-x₁=2a₂T² 
为了更加准确的求解加速度，我们对两个加速度取平均值
得：a=

1

2

（a₁+a₂）
即小车运动的加速度计算表达式为：a=

x35-x13

4T2

解得：a=9.50m/s²
故答案为：（1）B D F  （2）0.385，9.50

点评：要探究一个物体的运动随时间变化的规律，必须知道物体在不同时刻的速度，直接测量瞬时速度是比较困难的，我们可以借助打点计时器先记录物体在不同时刻的位置，再通过对纸带的分析，计算得到各个时刻的瞬时速度以及纸带的加速度．