题目内容

4．在研究物理小车做匀变速直线运动的实验中，

（1）下列关于打点计时器的使用，其中操作错误的是A
A．打点时应先释放纸带，然后立刻通电
B．每打完一条纸带，要将复写纸调整一下，确保下一次打点清晰
C．每次打点完毕，应及时切断电源，切忌长时间通电使用
D．若打出的点带尾巴或双点，则是由于打点针太长所造成的，应适当调节打点针的长度
以下（2）（3）两小题答案均要求保留三位有效数字
（2）某同学在做该实验时，从打下的若干纸带中选出了如图所示的一条（每两点间还有4个点没有画出来），图的数字为相邻两个计数点间的距离．打点计时器的电源频率为50Hz．由这些已知数据计算，则与纸带上D点相对应的瞬时速度的计算式为VD=$\frac{{X}_{CE}}{2T}$，结果D点的瞬时速度VD=1.22m/s．
（3）上题实验中，用逐差法求加速度的计算公式为a1=2.06，a2=2.08，a3=2.08，该小车加速度的平均值a为2.07m/s2．

分析 正确解答本题需要掌握：理解该实验的实验原理，需要测量的数据等；明确打点计时器的使用；理解实验中的注意事项以及如何进行数据处理；对于任何实验注意从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚．
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上D点时小车的瞬时速度大小．

解答 解：（1）A、开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，故A错误；
B、如果光在一个位置使用复写纸，会导致所打点迹不清楚，因此要经常复写纸调整一下，确保下一次打点清晰，故B正确；
C、为了防止打点计时器通电时间过长发热，应先接通电源每次打点完毕，应及时切断电源，切忌长时间通电使用，故C正确；
D、若打点针太长会导致打出的点带尾巴或双点，此时应适当调节打点针的长度，故D正确．
本题选错误的，故选：A．
（2）由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上D点时小车的瞬时速度大小．
vD=$\frac{{X}_{CE}}{2T}$=$\frac{0.1118+0.1327}{2×0.1}$=1.22m/s，
（3）根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，
得：a1=$\frac{0.1118-0.05}{3×0.01}$=2.06m/s2，
a2=$\frac{0.1327-0.0704}{3×0.01}$=2.08m/s2，
a3=$\frac{0.1532-0.0909}{3×0.01}$=2.08 m/s2，
该小车加速度的平均值a=$\frac{1}{3}$（2.08+2.08+2.06）=2.07；
故答案为：（1）A
（2）$\frac{{X}_{CE}}{2T}$；1.22
（3）2.06；2.08；2.08；2.07

点评 对于基本实验仪器，要会正确使用，了解其工作原理，为将来具体实验打好基础，对于实验装置和工作原理，我们不仅从理论上学习它，还要从实践上去了解它，自己动手去做做．要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．

练习册系列答案
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