Question

7．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）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．
（2）物塊減速運(yùn)動(dòng)過程中加速度的大小為a=2.00m/s²（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
（3）關(guān)于此實(shí)驗(yàn)下列選項(xiàng)說法正確的是C
A．繩子懸掛重物質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于物塊質(zhì)量
B．計(jì)數(shù)點(diǎn)“5”和“7”之間的平均速度等于打計(jì)數(shù)點(diǎn)“6”時(shí)物塊的瞬時(shí)速度
C．采用“逐差法”求解加速度可減小實(shí)驗(yàn)的偶然誤差
D．畫出瞬時(shí)速度和時(shí)間圖象，用量角器測(cè)量?jī)A角，角度的正切值等于加速度大�。�

Answer 1

分析 （1）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)；
（2）用作差法求解減速過程中的加速度；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律，及速度和時(shí)間圖象斜率的含義，即可求解．

解答 解：（1）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；
（2）由紙帶可知，計(jì)數(shù)點(diǎn)7往后做減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)作差法得：a=$\frac{4.60+6.60-8.60-10.60}{4×0．{1}^{2}}×1{0}^{-2}$m/s²=-2.00 m/s²．
所以物塊減速運(yùn)動(dòng)過程中加速度的大小為2.00m/s²
（3）A、本實(shí)驗(yàn)研究物塊在水平桌面上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，不是探究合力F、質(zhì)量m，及加速度a三者關(guān)系，故A錯(cuò)誤；
B、計(jì)數(shù)點(diǎn)“5”和“7”之間的平均速度不等于打計(jì)數(shù)點(diǎn)“6”時(shí)物塊的瞬時(shí)速度，因兩點(diǎn)之間不是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；
C、運(yùn)用“逐差法”求解加速度，從而減小測(cè)量帶來的誤差，進(jìn)而可減小實(shí)驗(yàn)的偶然誤差，故C正確；
D、根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出v-t圖象，當(dāng)縱坐標(biāo)取不同的標(biāo)度時(shí)，圖象的傾角就會(huì)不同，所以量出其傾角，用公式a=tanα算出的數(shù)值并不是加速度，故D錯(cuò)誤．
故答案為：（1）6，7；（2）2.00；（3）C．

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．