Question

1．如圖1所示的（圖中長木板水平固定）是高中物理常用的力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，現(xiàn)用該裝置完成測定木塊運(yùn)動(dòng)加速度a

（1）下例實(shí)驗(yàn)照片中是否有實(shí)驗(yàn)錯(cuò)誤、不合理或不必要之處？若存在問題，請指明問題所在．

（2）如圖2所示為從實(shí)驗(yàn)中得到的一條認(rèn)為最能反映木塊勻變速運(yùn)動(dòng)紙帶的一部分，0，1，2，3，4，5，6為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)未畫出，從紙帶上測得x₁=3.20cm，x₂=4.52cm，x₅=8.42cm，x₆=9.70cm，則木塊的加速度大小a=1.3m/s²（保留兩位有效數(shù)字）

（3）下列哪些措施能有助于減小實(shí)驗(yàn)的誤差BC
A．選用輸出電壓穩(wěn)定性更佳的穩(wěn)恒電源
B．選用輸出電壓變化周期更穩(wěn)定的交流電源
C．調(diào)節(jié)滑輪高度，使拉線與長木板平行
D．實(shí)驗(yàn)中滿足砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量為m遠(yuǎn)小于木塊的質(zhì)量M
E．實(shí)驗(yàn)前先平衡滑塊與木板間的摩擦力．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理以及操作中的注意事項(xiàng)確定錯(cuò)誤的和不合理的操作方法；
（2）根據(jù)連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量求出加速度；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理以及操作中的注意事項(xiàng)確定減小誤差的方法．

解答 解：（1）照片A中的錯(cuò)誤之處：選用蓄電池作為電源，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)該使用交流電源．
照片B中的不合理之處：木塊起始點(diǎn)離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn)，釋放木塊時(shí)應(yīng)緊靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，從而有效使用紙帶．
（2）根據(jù)△x=aT²得：${a}_{1}=\frac{{x}_{5}-{x}_{1}}{4{T}^{2}}$，${a}_{2}=\frac{{x}_{6}-{x}_{2}}{4{T}^{2}}$，
則木塊的加速度為：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、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用交流電源，選用輸出電壓變化周期穩(wěn)定的交流電源可以減小實(shí)驗(yàn)的誤差，故A錯(cuò)誤，B正確．
C、調(diào)節(jié)滑輪高度，使細(xì)線與長木板平行可以減小實(shí)驗(yàn)的誤差，故C正確．
D、測定木塊的加速度，不需要滿足砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量為m遠(yuǎn)小于木塊的質(zhì)量M，故D錯(cuò)誤．
E、該實(shí)驗(yàn)不需要平衡摩擦力，故E錯(cuò)誤．
故選：BC．
故答案為：（1）照片A：實(shí)驗(yàn)有錯(cuò)誤之處，選用蓄電池作為電源．　
照片B：實(shí)驗(yàn)有不合理之處，木塊起始點(diǎn)離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器過遠(yuǎn)．　
（2）1.3m/s²；（3）BC．

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵知道實(shí)驗(yàn)的原理以及操作中的注意事項(xiàng)，掌握處理紙帶的方法，會(huì)根據(jù)紙帶求解瞬時(shí)速度和加速度，關(guān)鍵是勻變速直線運(yùn)動(dòng)推論的運(yùn)用．