Question

19．在“探究勻變速直線運動的規(guī)律”的實驗中，某同學的實驗操作如下，請完成相關內(nèi)容．

（1）某同學按如圖甲所示安裝實驗裝置并準備開始實驗．請指出該同學在實驗操作中存在的兩處錯誤：
a．打點計時器應該接交流電源；
b．開始時小車應該靠近打點計時器．
（2）該同學經(jīng)正確操作得到如圖乙所示的紙帶，取連續(xù)的六個點，測得h₁、h₂、h₃、h₄、h₅．若打點的周期為T，則打E點時速度為v_E=$\frac{{h}_{5}-{h}_{3}}{2T}$；若分別計算出各計數(shù)點對應的速度數(shù)值，并在坐標系中畫出v²與h的關系圖線，如圖丙所示，則小車的加速度a=5.4m/s²．

Answer 1

分析 （1）本題考查了打點計時器的具體應用，熟悉打點計時器的使用細節(jié)即可正確解答本題．
（2）勻變速直線運動某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度．可以通過求DF段的平均速度表示E點的瞬時速度．根據(jù)mgh=$\frac{1}{2}$mv²-$\frac{1}{2}$mv₀²得v²=2gh+v₀²，結(jié)合圖象明確圖象斜率的含義即求出加速度．

解答 解：（1）打點計時器使用交流電源，而該題中接了直流電；重物離打點計時器太遠，這樣紙帶上上所打點很少，不利于減小誤差．
（2）勻變速直線運動某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，
則有：v_E=$\frac{{h}_{5}-{h}_{3}}{2T}$
根據(jù)mah=$\frac{1}{2}$mv²-$\frac{1}{2}$mv₀²
得v²=2ah+v₀²，
由此可知圖線的斜率表示2a，
所以2a=$\frac{6.3-3.6}{0.25}$=10.8，
則a=5.4m/s²．
故答案為：（1）打點計時器應該接交流電源；開始時小車應該靠近打點計時器；
（2）$\frac{{h}_{5}-{h}_{3}}{2T}$，5.4．

點評 了解實驗的裝置和工作原理，對于紙帶的問題，我們要熟悉勻變速直線運動的特點和一些規(guī)律，會通過圖象求解重力加速度．