Question

17．某同学利用如图1所示的实验装置做研究匀变速直线运动实验．
（1）请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当：
①打点计时器应接交流电源；②重物释放时应紧靠打点计时器．
（2）图2是研究匀变速直线运动实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出．量出相邻的计数点之间的距离分别为S_AB=4.22cm、S_BC=4.65cm、S_CD=5.08cm、S_DE=5.49cm、S_EF=5.91cm、S_FG=6.34cm．已知打点计时器的工作频率为50Hz，则打点计时器打C点时小车的速度为v_c=0.49m/s，小车的加速度a=0.42m/s²（结果保留2位有效数字）．

Answer 1

分析 解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项．纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度．

解答 解：（1）由实验装置图象可知，打点计时器用的必须是交流电，图中用的是直流电，所以采用的电源不对，
小车释放的位置应该靠近计时器，以便测量更多的数据来减小误差．
（2）利用匀变速直线运动的推论得：
v_C=$\frac{{s}_{BC}^{\;}+{s}_{CD}^{\;}}{2T}$=$\frac{0.0465+0.0508}{2×0.1}m/s$=0.49m/s
根据△x=aT²，有：
a=$\frac{{s}_{FG}^{\;}+{s}_{EF}^{\;}+{s}_{DE}^{\;}-{s}_{CD}^{\;}-{s}_{BC}^{\;}-{s}_{AB}^{\;}}{9{T}_{\;}^{2}}$=$\frac{0.0634+0.591+0.0549-0.0508-0.0465-0.0422}{9×0.01}$$m/{s}_{\;}^{2}$=0.42m/s²    
故答案为：（1）①打点计时器应接交流电源；②重物释放时应紧靠打点计时器．        （2）0.49     　   0.42

点评 该题考查了研究匀变速直线运动的实验的装置和仪器的位置安装，要注意单位的换算．对于纸带的问题，我们要熟悉匀变速直线运动的特点和一些规律．