Question

【题目】某同学做“测匀变速直线运动的加速度”的实验装置如图所示。一小车放在水平长木板上，左侧拴有一细软线，跨过固定在木板边缘的滑轮与一重物相连，小车右侧与穿过电火花计时器的纸带相连，在重物牵引下，小车在木板上向左运动。电火花计时器所用的交流电频率为50 Hz。

（1）实验中，除电火花计时器（含纸带、墨粉纸）、小车、长木板、导线、细线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有_________。（填选项代号）

A．电压为4~6 V的50 Hz交流电源

B．电压为220 V的50 Hz交流电源

C．刻度尺

D．停表

E．天平

F．重锤

（2）该同学进行了以下实验操作步骤，其中错误的步骤是_________。

A．将打点计时器固定在长木板有滑轮一端，并接好电路

B．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔

C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着重锤

D．拉住纸带，将小车移到靠近打点计时器的一端后，放开纸带，再接通电源

（3）如图所示，电火花计时器在纸带上打出一些计数点，相邻的两计数点间还有4个点没画出，根据纸带可以计算各点的瞬时速度及小车加速度。打第2点时小车的瞬时速度v2=________m/s，小车的加速度a=_______m/s2。（结果保留三位有效数字）

（4）另一同学利用如图所示的装置测定气垫导轨上滑块运动的加速度，滑块上安装了宽度为d的遮光板。滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门A、B，配套的数字毫秒计（未画出）记录了遮光板通过第一个光电门A的时间为Δt1，则滑块通过第一个光电门的速度vA=________。若已知滑块通过两光电门的速度分别为vA、vB，两光电门A、B间距离为L，则滑块的加速度α=_________。

Answer 1

【答案】（1）BCF （2）AD （3）0.396 0.380 （4）

【解析】（1）打点计时器使用电火花计时器，则需要电压为220 V的50 Hz交流电源；处理纸带数据时，需要用刻度尺测量点迹间的距离；由于打点计时器可以记录时间，不需要停表；另外还需要重锤拉动小车加速运动。故选BCF。

（2）打点计时器与滑轮应固定在长木板两端，A错误；将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔，B正确；把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着重锤，C正确；拉住纸带，将小车移到靠近打点计时器的一端后，先接通电源，再放开纸带，D错误。选AD。

（3）打第2点时小车的瞬时速度，根据逐差法可得小车的加速度。

（4）由于遮光板通过光电门的时间很短，可以认为滑块在这很短的时间内做匀速运动，也就是说用这段时间内的平均速度代表瞬时速度，则有。根据运动学公式，可得。