Question

【題目】（10分）某同學做“測勻變速直線運動的加速度”的實驗裝置如圖所示。一小車放在水平長木板上，左側拴有一細軟線，跨過固定在木板邊緣的滑輪與一重物相連，小車右側與穿過電火花計時器的紙帶相連，在重物牽引下，小車在木板上向左運動。電火花計時器所用的交流電頻率為50 Hz。

（1）實驗中，除電火花計時器（含紙帶、墨粉紙）、小車、長木板、導線、細線及開關外，在下面的儀器和器材中，必須使用的有_________。（填選項代號）

A．電壓為4~6 V的50 Hz交流電源

B．電壓為220 V的50 Hz交流電源

C．刻度尺

D．停表

E．天平

F．重錘

（2）該同學進行了以下實驗操作步驟，其中錯誤的步驟是_________。

A．將打點計時器固定在長木板有滑輪一端，并接好電路

B．將紙帶固定在小車尾部，并穿過打點計時器的限位孔

C．把一條細繩拴在小車上，細繩跨過定滑輪，下面吊著重錘

D．拉住紙帶，將小車移到靠近打點計時器的一端后，放開紙帶，再接通電源

（3）如圖所示，電火花計時器在紙帶上打出一些計數點，相鄰的兩計數點間還有4個點沒畫出，根據紙帶可以計算各點的瞬時速度及小車加速度。打第2點時小車的瞬時速度v2=________m/s，小車的加速度a=_______m/s2。（結果保留三位有效數字）

（4）另一同學利用如圖所示的裝置測定氣墊導軌上滑塊運動的加速度，滑塊上安裝了寬度為d的遮光板。滑塊在牽引力作用下先后通過兩個光電門A、B，配套的數字毫秒計（未畫出）記錄了遮光板通過第一個光電門A的時間為Δt1，則滑塊通過第一個光電門的速度vA=________。若已知滑塊通過兩光電門的速度分別為vA、vB，兩光電門A、B間距離為L，則滑塊的加速度α=_________。

Answer 1

【答案】（1）BCF（2分） （2）AD（2分） （3）0.396（1分） 0.380（2分）

（4）（1分） （2分）

【解析】（1）打點計時器使用電火花計時器，則需要電壓為220 V的50 Hz交流電源；處理紙帶數據時，需要用刻度尺測量點跡間的距離；由于打點計時器可以記錄時間，不需要停表；另外還需要重錘拉動小車加速運動。故選BCF。

（2）打點計時器與滑輪應固定在長木板兩端，A錯誤；將紙帶固定在小車尾部，并穿過打點計時器的限位孔，B正確；把一條細繩拴在小車上，細繩跨過定滑輪，下面吊著重錘，C正確；拉住紙帶，將小車移到靠近打點計時器的一端后，先接通電源，再放開紙帶，D錯誤。選AD。

（3）打第2點時小車的瞬時速度，根據逐差法可得小車的加速度。

（4）由于遮光板通過光電門的時間很短，可以認為滑塊在這很短的時間內做勻速運動，也就是說用這段時間內的平均速度代表瞬時速度，則有。根據運動學公式，可得。