Question

19．某同學(xué)利用圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置，探究物塊在水平桌面上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律．物塊在重物的牽引下開始運(yùn)動(dòng)，重物落地后，物塊再運(yùn)動(dòng)一段距離停在桌面上（尚未到達(dá)滑輪處）．從紙帶上便于測(cè)量的點(diǎn)開始，每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖2所示．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz．

①該實(shí)驗(yàn)所需器材有：物塊、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（帶導(dǎo)線）、紙帶、復(fù)寫紙、一端帶有定滑輪的木板，重物，此外還需D（填字母代號(hào)）中的器材．
A．直流電源、天平及砝碼    B．直流電源、刻度尺
C．交流電源、天平及砝碼    D．交流電源、刻度尺
②通過分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)6和7之間某時(shí)刻開始減速．計(jì)數(shù)點(diǎn)2對(duì)應(yīng)的速度大小為0.40m/s，（保留兩位有效數(shù)字），計(jì)數(shù)點(diǎn)1對(duì)應(yīng)的速度大小為0.20m/s．（保留兩位有效數(shù)字）
③物塊減速運(yùn)動(dòng)過程中加速度的大小為a=2.0m/s²．（保留兩位有效數(shù)字）
④若打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率忽然變大，則加速運(yùn)動(dòng)階段加速度的測(cè)量值比真實(shí)值偏�。ㄌ睢捌�大”或“偏小”）

Answer 1

分析 由紙帶兩個(gè)點(diǎn)之間的時(shí)間相同，若位移逐漸增大，表示物體做加速運(yùn)動(dòng)，若位移逐漸減小，則表示物體做減速運(yùn)動(dòng)；
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上某點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大�。�

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)要測(cè)距離x和速度v，根據(jù)原理分析需要的實(shí)驗(yàn)器材，除列出的器材外，還要打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源：低壓交流電源，和測(cè)距離的刻度尺；
故選：D
（2）從紙帶上的數(shù)據(jù)分析得知：在點(diǎn)計(jì)數(shù)點(diǎn)6之前，兩點(diǎn)之間的位移逐漸增大，是加速運(yùn)動(dòng)，在計(jì)數(shù)點(diǎn)7之后，兩點(diǎn)之間的位移逐漸減小，是減速運(yùn)動(dòng)，所以物塊在相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)6和7之間某時(shí)刻開始減速；
每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1s，
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上某點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大�。�
計(jì)數(shù)點(diǎn)2對(duì)應(yīng)的速度大小為v₂=$\frac{0.0501+0.03}{2×0.1}$=0.40m/s
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，
得：a=$\frac{0.09+0.0701-0.0501-0.03}{{（0.2）}^{2}}$=2.0m/s²．
所以計(jì)數(shù)點(diǎn)1對(duì)應(yīng)的速度大小為v₁=v₂-aT=0.40-2×0.1=0.20m/s，
（4）若打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率忽然變大，時(shí)間的間隔小于0.02s，仍按0.02s計(jì)算則時(shí)間的實(shí)際值比測(cè)量值小，所以加速度的測(cè)量值偏小．
故答案為：
（1）D
（2）6；7；0.40；0.20
（3）2.0
（4）偏小

點(diǎn)評(píng) 要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問題的能力，在平時(shí)練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的理解與應(yīng)用．