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。下图给出了电火花计时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)实验中,除电火花打点计时器(含纸带、墨粉纸)、小车、平板、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4~6V的50Hz交流电源
B.电压为220V的50Hz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
(3)根据纸带可以计算各点的瞬时速度及小车加速度,现计算第2点的瞬时速度:
=________m/s, 小车的加速度为=___________m/s2。(结果取三位有效数字)
(4)另一同学利用如图2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(图中未画出)记录了遮光板通过第一个光电门A的时间为△t1,则滑块通过第一个光电门的速度表达式为vA=______.若已知滑块通过两光电门速度分别为vA、vB,两个光电门A、B间距离为L,则滑块的加速度表达式为α=______.(用题中字母表示)
【答案】 (1)B C F (2)A D (3)0.396m/s、 0.380m/s2 (4)
【解析】(1)做“测匀变速直线运动的加速度”的实验,需要打点计时器,则需要电压为220V的50Hz交流电源;处理纸带时,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,故选BCF.
(2)打点计时器的固定端与滑轮不再同一端,故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,故B正确.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,故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,故D错误.本题选错误的,故选AD.
(3)计数点2的瞬时速度为: .
根据△x=aT2,运用逐差法得: .
(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2aL=vB2-vA2
解得: ;