物理小组在一次探究活动中测量滑块做匀加速直线运动的加速度和某时刻的瞬时速度.实验装置如图1.一木板固定在水平桌面上.一端装有定滑轮,木板上有一滑块.其一端与穿过电火花打点计时器的纸带相连.另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接．打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz．开始实验时.在托盘中放入适量砝码.滑块开始做加速运动.在纸带上打出一系� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

物理小组在一次探究活动中测量滑块做匀加速直线运动的加速度和某时刻的瞬时速度，实验装置如图1，一木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与穿过电火花打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接．打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz．开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做加速运动，在纸带上打出一系列小点．

（1）结合本次实验，下列说法错误的是

A．电火花打点计时器使用220V交流电源
B．电火花打点计时器每隔0.02s打一个点
C．实验中应先接通电源，等打点稳定后再释放滑块
D．在纸带上选计数点时必须从打下的第一个点算起
（2）如图2给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），计数点间的距离如图所示．根据图中数据确定滑块加速度a=

0.496

m/s²，纸带上“6”点的瞬时速度v=

0.413

m/s（结果均保留三位有效数字）．
（3）某同学在实验中发现物体速度变化太慢，请你帮他想出一条能使速度变化加快的有效方案

使轨道倾斜或减小滑块质量或增加托盘内砝码的质量

．

分析：（1）电火花打点计时器使用220V的交流电源，打点周期为0.02s，纸带法实验中注意要先打点后释放小车，选取纸带上的计数点时，选择点迹清晰的，并非要求从第一点选起．
（2）利用逐差法△x=aT²可以求出物体的加速度大小，根据匀变速直线运动中某点的瞬时速度等于该过程中的平均速度大小可以求出某点的瞬时速度大小．
（3）要想提高速度，需要增大加速度，即增大合外力即可．

解答：解：（1）A、根据电火花打点计时器的工作原理可知电火花打点计时器使用220V交流电源，故A正确；
B、打点计时器的打点周期为0.02s；
C、为了在纸带上尽量多的打点，提高纸带利用率，要先打点后释放纸带，故C正确；
D、选择计数点时要从点迹清晰的选起，并非一定选择第一个，故D错误．
故选：D．
（2）从左到右计数点之间的位移分别记为x₁、x₂…，取六段，根据△x=aT²有：
x6-x3=3a1T2
x5-x2=3a2T2
x4-x1=3a3T2
a=

a1+a2+a3

(x4+x5+x6)-(x1+x2+x3)

9T2

(3.88+3.39+2.88)×10-2m-(2.40+1.89+1.40)×10-2m

9×(0.1s)2

=0.496m/s²．
根据匀变速直线运动中某点的瞬时速度等于该过程中的平均速度大小有：
v6=

x57

(3.88+4.37)×10-2m

2×0.1s

=0.413m/s
（3）增大物体所受合外力，即增大加速度，可以是物体速度加快，故采取的措施为可以有：使轨道倾斜或减小滑块质量或增加托盘内砝码的质量．
故答案为：（1）D，（2）每相邻两计数点间还有4个打点，计数点之间的时间间隔为T=0.1s，0.496，0.413m/s；（3）使轨道倾斜或减小滑块质量或增加托盘内砝码的质量．

点评：解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，同时要熟练应用所学基本规律解决实验问题．