Question

【題目】在《利用電火花打點計時器研究勻變速直線運動》的實驗中。

(1)下述器材中不需要的是_____________(用代號表示)。

①220V交流電源　②電火花打點計時器　③秒表　④小車　⑤帶滑輪長木板　⑥紙帶　⑦天平　⑧刻度尺

(2)如圖所示是甲同學“研究物體做勻變速直線運動規(guī)律”時得到的一條紙帶(實驗中交流電源的頻率為50Hz)，依照打點的先后順序取計數點為1、2、3、4、5、6、7，相鄰兩計數點間還有4個點未畫出，測得：s1＝1.42cm，s2＝1.91cm，s3＝2.40cm，s4＝2.91cm，s5＝3.43cm，s6＝3.92cm。

a．打第2個計數點時紙帶的速度大小v2＝__________m/s(保留兩位有效數字)；

b．物體的加速度大小a＝_____________m/s2 (保留兩位有效數字)，如果當時電網中交流電的頻率是f＝49Hz，而做實驗的同學并不知道，那么由此引起加速度的測量值比實際值偏____________(填“大”或“小”)。

（3）如圖所示是乙同學“研究物體做勻變速直線運動規(guī)律”時得到的一條紙帶(實驗中交流電源的頻率為50Hz)，在紙帶上打出的點中，選出零點，每隔4個點取1個計數點，因保存不當，紙帶被污染，如圖所示，A、B、C、D是依次排列的4個計數點，僅能讀出其中3個計數點到零點的距離：xA＝16.6 mm，xB＝126.5 mm，xD＝624.5 mm.

若無法再做實驗，可由以上信息推知：物體的加速度大小為________(用xA、xB、xD和f表示)．

Answer 1

【答案】③⑦； 0.17； 0.50； 大； ；

【解析】

（1）電火花打點計時器使用220V的交流電源，可以直接記錄時間，不需要秒表，在該實驗中，不需要測量質量，所以不需要天平．可知不需要的器材為：③⑦．
（2）a、計數點2的瞬時速度為：．
b、根據△x=aT2，運用逐差法得：．
如果當時電網中交流電的頻率是f=49Hz，則實際的周期大于0.02s，而測量周期為0.02s，則測量的周期偏小，根據知，加速度的測量值偏大．

（3）勻加速運動的位移特征是相鄰的相等時間間隔內的位移以aT2均勻增大，即△x=aT2，所以有：xBC=xAB+aT2，xCD=xBC+aT2=xAB+2aT2，xBD=2xAB+3aT2，
所以物體的加速度大小為：