Question

1．如图1所示的（图中长木板水平固定）是高中物理常用的力学实验装置，现用该装置完成测定木块运动加速度a

（1）下例实验照片中是否有实验错误、不合理或不必要之处？若存在问题，请指明问题所在．

（2）如图2所示为从实验中得到的一条认为最能反映木块匀变速运动纸带的一部分，0，1，2，3，4，5，6为计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出，从纸带上测得x₁=3.20cm，x₂=4.52cm，x₅=8.42cm，x₆=9.70cm，则木块的加速度大小a=1.3m/s²（保留两位有效数字）

（3）下列哪些措施能有助于减小实验的误差BC
A．选用输出电压稳定性更佳的稳恒电源
B．选用输出电压变化周期更稳定的交流电源
C．调节滑轮高度，使拉线与长木板平行
D．实验中满足砝码盘和砝码的总质量为m远小于木块的质量M
E．实验前先平衡滑块与木板间的摩擦力．

Answer 1

分析 （1）根据实验的原理以及操作中的注意事项确定错误的和不合理的操作方法；
（2）根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出加速度；
（3）根据实验的原理以及操作中的注意事项确定减小误差的方法．

解答 解：（1）照片A中的错误之处：选用蓄电池作为电源，打点计时器应该使用交流电源．
照片B中的不合理之处：木块起始点离打点计时器太远，释放木块时应紧靠打点计时器，从而有效使用纸带．
（2）根据△x=aT²得：${a}_{1}=\frac{{x}_{5}-{x}_{1}}{4{T}^{2}}$，${a}_{2}=\frac{{x}_{6}-{x}_{2}}{4{T}^{2}}$，
则木块的加速度为：a=$\frac{{a}_{1}+{a}_{2}}{2}=\frac{{x}_{5}+{x}_{6}-{x}_{1}-{x}_{2}}{8{T}^{2}}$=$\frac{（8.42+9.70-3.20-4.52）×1{0}^{-2}}{8×0.01}$=1.3m/s²．
（3）A、打点计时器使用交流电源，选用输出电压变化周期稳定的交流电源可以减小实验的误差，故A错误，B正确．
C、调节滑轮高度，使细线与长木板平行可以减小实验的误差，故C正确．
D、测定木块的加速度，不需要满足砝码盘和砝码的总质量为m远小于木块的质量M，故D错误．
E、该实验不需要平衡摩擦力，故E错误．
故选：BC．
故答案为：（1）照片A：实验有错误之处，选用蓄电池作为电源．　
照片B：实验有不合理之处，木块起始点离打点计时器过远．　
（2）1.3m/s²；（3）BC．

点评 解决本题的关键知道实验的原理以及操作中的注意事项，掌握处理纸带的方法，会根据纸带求解瞬时速度和加速度，关键是匀变速直线运动推论的运用．