Question

（2011?泗陽縣一模）（1）在做“測定勻變速直線運動加速度”的實驗中，取下一段如圖所示的紙帶研究其運動情況．設O點為計數的起始點，在四個連續的計數點中，每相鄰兩計數點間的時間間隔為0.1s，若物體做理想的勻加速直線運動，則計數點“A”與起始點O之間的距離x1為

4.00

cm，打計數點“A”時物體的瞬時速度為

0.500

m/s，物體的加速度為

2.00

m/s²（結果均保留3位有效數字）．
（2）在利用重物自由下落“驗證機械能守恒定律”的實驗中?
①備有如下器材：A．打點計時器；B．直流電源；C．交流電源；D．紙帶；E．帶夾子的重物；F．秒有表；G．刻度尺；H．導線；I．鐵架臺．其中該實驗不需要的器材是

BF

（填字母代號）．?
②在實驗中，打點計時器所用電源頻率為50Hz，實驗要求打點計時器在打完第一個點時釋放紙帶，甲、乙、丙三個學生分別用同一裝置各打出一條紙帶，量出各紙帶上第1、2兩點間的距離分別為0.48cm，0.19cm和0.18cm．可見其中肯定有一個學生在操作上有錯誤，錯誤操作的同學是

甲

，其錯誤的操作是

先釋放紙帶后接電源

．

Answer 1

分析：（1）紙帶實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度和加速度．
（2）實驗時我們要測h和速度v，根據原理分析需要的實驗器材即可．

解答：解：（1）根據勻變速直線運動的特點（相鄰的時間間隔位移之差相等）得出：
x_BC-x_AB=x_AB-x_OA
計數點A與起始點O之間的距離s₁為4.00cm
利用勻變速直線運動的推論得：
v_A=

XOB

tOB

=0.500m/s，
根據運動學公式△x=at²得：
a=

XAB-XOA

t2

=2.00m/s²，
（2）在利用重物自由下落“驗證機械能守恒定律”的實驗中?
①打點計時器的電源是低壓交流電源，所以B直流電源不需要，打點計時器本身可以測量時間，所以F秒表不需要．
②打點計時器的打點頻率為50 Hz，打點周期為0.02 s，重物開始下落后，在第一個打點周期內重物下落的高度h=

1

2

gT²=

1

2

×9.8×0.02² m≈2 mm．所以所選的紙帶最初兩點間的距離接近2 mm．
量出各紙帶上第一、二兩點間的距離分別為0.48cm，0.19cm和0.18cm．
可以看出其中甲在操作上誤差較大．具體原因就是先釋放紙帶后接電源，打點一個點時已經有了速度．
故答案為：（1）4.00   0.500   2.00
（2）①BF
②甲，先釋放紙帶后接電源．

點評：利用勻變速直線的規律以及推論解答實驗問題的能力，在平時練習中要加強基礎知識的理解與應用，提高解決問題能力．要注意單位的換算和有效數字的保留．能夠知道相鄰的計數點之間的時間間隔．