Question

1．為了研究滑塊的運(yùn)動(dòng)，選用滑塊、鉤碼、紙帶、毫米刻度尺、帶滑輪的木板以及由漏斗和細(xì)線構(gòu)成的單擺等組成如圖甲所示裝置，實(shí)驗(yàn)中，滑塊在鉤碼作用下拖動(dòng)紙帶做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，同時(shí)讓單擺垂直于紙帶運(yùn)動(dòng)方向做小擺幅擺動(dòng)，漏斗可以漏出很細(xì)的有色液體，在紙帶上留下的痕跡記錄了漏斗在不同時(shí)刻的位置，如圖乙所示．

Ⅰ．漏斗和細(xì)線構(gòu)成的單擺在該實(shí)驗(yàn)中所起的作用與下列哪個(gè)儀器相同？A（填寫(xiě)儀器序號(hào)）．
A．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器   B．秒表    C．天平   
Ⅱ．已知單擺周期T=2s，在圖乙中AB=24.10cm，BC=27.90cm、CD=31.80cm、DE=35.50cm，則單擺在經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)，滑塊的瞬時(shí)速度為v_D=0.34m/s，滑塊的加速度為a=0.038m/s²（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 單擺振動(dòng)具有周期性，擺球每隔半個(gè)周期經(jīng)過(guò)紙帶中線一次，單擺在該實(shí)驗(yàn)中所起的作用與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器相同．
根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出滑塊經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)的速度，根據(jù)連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量，運(yùn)用逐差法求出滑塊的加速度．

解答 解：Ⅰ、單擺振動(dòng)具有周期性，擺球每隔半個(gè)周期經(jīng)過(guò)紙帶中線一次，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)也具有周期性，故單擺的作用與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器相同．故選：A．
Ⅱ、D點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于CE段的平均速度，則有：${v}_{D}=\frac{{x}_{CE}}{2•\frac{T}{2}}=\frac{（31.80+35.50）×1{0}^{-2}}{2}$m/s=0.34m/s．
根據(jù)$△x=a（\frac{T}{2}）^{2}$，運(yùn)用逐差法得，a=$\frac{{x}_{CE}-{x}_{AC}}{4×（\frac{T}{2}）^{2}}=\frac{（31.80+35.50-24.10-27.90）×1{0}^{-2}}{4×1}$=0.038m/s²．
故答案為：Ⅰ、A，Ⅱ、0.34，0.038．

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于測(cè)量加速度的實(shí)驗(yàn)本題進(jìn)行了創(chuàng)新，很好的考查了學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)的能力，知道求解瞬時(shí)速度和加速度與紙帶的處理方法相同，難度不大．