Question

20．利用圖甲中所示的裝置可以研究自由落體運動．打點計時器豎直固定在鐵架臺上，用手拉著紙帶的一端，紙帶的另一端連著重物，實驗中調(diào)整好儀器，接通打點計時器的電源，松開紙帶，使重物下落，打點計時器會在紙帶上打出一系列的小點．

（1）為了測得重物下落的速度和加速度，還需要的實驗器材有C．（填入正確選項前的字母）
A、天平 B、秒表 C、米尺 D、彈簧測力計
（2）打點計時器接在頻率為50Hz的交流電源上，圖乙為實驗中打出的一條紙帶，O為起始點，A、B、C、D、E為標(biāo)出的幾個記數(shù)點．經(jīng)測得各點間距分別為AB=1.35cm、BC=1.74cm、CD=2.13cm、DE=2.52cm．則打點計時器打D點時，重物下落的速度為1.16m/s；該重物下落的速度為9.75m/s²．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 根據(jù)實驗原理和方法選擇需要的器材，根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上D點時小車的瞬時速度大小．

解答 解：（1）根據(jù)運動學(xué)公式得：△x=at²，
為了測試重物下落的加速度，還需要的實驗器材有：米尺，用來測量計數(shù)點之間的距離．
該實驗中不需要天平，通過打點計時器打點的時間間隔可以計算出計數(shù)點之間的時間間隔，所以也不需要秒表．
故選：C．
（2）根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上D點時小車的瞬時速度大�。�
v_D=$\frac{0.0213+0.0252}{2×0.02}$=1.16m/s
根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，
得：a=$\frac{0.0252+0.0213-0.0135-0.0174}{4{×（0.02）}^{2}}$=9.75m/s²．
故答案為：（1）C；（2）1.16，9.75

點評 要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實驗問題的能力，在平時練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識的理解與應(yīng)用．