题目内容
【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1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,如图给出了电火花计吋器在纸带上打出的一些计数点,相邻的两个计数点间还有4个点没画出,电火花计时器所用的交流电频率为50Hz。
(1)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,下面吊着适当重的钩码
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
(2)根据纸带可以计算打下各点时小车的瞬时速度及小车的加速度,现计算打下第2点时小车的瞬时速度:v2=____m/s,小车的加速度为a=____m/s2。(结果取三位有效数字)
(3)另一同学利用如图所示的装置测定导轨上滑块运动的加速度,滑块上安装了宽度为d的挡光片,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(图中未画出)记录了挡光片通过光电门A、B的时间分別为△t1、△t2,若两个光电门A、B间距离为L,则滑块通过第一个光电门的速度表达式为vA=______________。滑块加速度的表达式为a=_______。(用题中字母表示)
【答案】 A D; 0.396, 0.380; ,
【解析】(1)将打点计时器固定在没有滑轮的一端,选项A错误;纸带固定在小车尾部目的是保证和小车具有相同的运动状态,穿过限位孔可以防止纸带歪斜,选项B正确;把细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着适当钩码可以带动小车做加速运动,选项C正确;实验时,应先接通电源,后释放纸带,选项D错误;综上本题选AD。
(2)根据匀变速直线运动中,某一段时间内的平均速度等于这一段中间时刻的瞬时速度,可知打下计数点2的瞬时速度为: ;
根据逐差法可知滑块的加速度为:
(3)根据平均速度的推论可知,滑块通过第一个光电门的速度为;经过第二个光电门的瞬时速度为;根据速度与位移的关系可知,滑块的加速度为
综上所述本题答案是:(1). A D; (2). 0.396, (3). 0.380; (4). , (5).