Question

（1）利用圖中所示的裝置可以研究自由落體運(yùn)動(dòng)．實(shí)驗(yàn)中需要調(diào)整好儀器，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，松開紙帶，使重物下落．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器會(huì)在紙帶上打出一系列的小點(diǎn)．
①為了測試重物下落的加速度，還需要的實(shí)驗(yàn)器材有

C

．（ 填入正確選項(xiàng)前的字母）
A．天平 B．秒表 C．米尺
②若實(shí)驗(yàn)中所得到的重物下落的加速度值小于當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度值，而�?shí)驗(yàn)操作與數(shù)據(jù)處理均無錯(cuò)誤，寫出一個(gè)你認(rèn)為可能引起此誤差的原因：

紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間存在摩擦

．
（2）“用DIS測變速直線運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度”實(shí)驗(yàn)中，使用光電門傳感器．小王同學(xué)利用DIS實(shí)驗(yàn)器材研究某物體沿X軸運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，發(fā)現(xiàn)物體所處的坐標(biāo)X與時(shí)間t滿足X=t³-2t（單位均是SI制單位），則該物體在第2秒末的瞬時(shí)速度大小為

10

m/s．

Answer 1

分析：（1）解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)．
（2）求出X與時(shí)間t的函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)，直接求出t=2時(shí)的導(dǎo)數(shù)值即2s末的速度．

解答：解：（1）①根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：△x=at²，a=

△x

t2

，
為了測試重物下落的加速度，還需要的實(shí)驗(yàn)器材有：米尺，用來測量計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離．
該實(shí)驗(yàn)中不需要天平，通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔可以計(jì)算出計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔，所以也不需要秒表．
故選：C．
②若實(shí)驗(yàn)中所得到的重物下落的加速度值小于當(dāng)?shù)氐闹匚锛铀俣戎�，說明重物下落過程中除了受重力，還受到了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對紙帶的摩擦力．
（2）由X（t）=t³-2t，該公式對時(shí)間求導(dǎo)，得X′（t）=3t²-2，所以X′（2）=10m/s．則物體在第2秒末的瞬時(shí)速度大小為10m/s．
故答案為：（1）①C   ②紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間存在摩擦．（2）10

點(diǎn)評：清楚實(shí)驗(yàn)中需要測量的物理量，從中知道需要的儀器和多余的儀器．知道實(shí)驗(yàn)原理，清楚實(shí)際情況下存在的誤差．
由X（t）=t³-2t，公式對時(shí)間求導(dǎo)的方法超出了高中物理的范圍，屬于競賽題目．