Question

2．某學(xué)生利用“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)測(cè)量一個(gè)質(zhì)量為m=50g的重錘下落時(shí)的加速度值，該學(xué)生將重錘固定在紙帶下端，讓紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示．
（1）以下是該同學(xué)正確的實(shí)驗(yàn)操作和計(jì)算過(guò)程，請(qǐng)?zhí)顚?xiě)其中的空白部分：
①實(shí)驗(yàn)操作：接通電源，釋放紙帶，讓重錘自由落下，實(shí)驗(yàn)結(jié)束關(guān)閉電源．
②取下紙帶，取其中的一段標(biāo)出計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖2所示，測(cè)出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離分別為x₁=2.60cm，x₂=4.14cm，x₃=5.69cm，x₄=7.22cm，x₅=8.75 cm，x₆=10.29cm，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)間隔T=0.02s，則重錘運(yùn)動(dòng)的加速度計(jì)算表達(dá)式為a=$\frac{（{x}_{6}+{x}_{5}+{x}_{4}）-（{x}_{3}+{x}_{2}+{x}_{1}）}{36{T}^{2}}$，代入數(shù)據(jù)，可得加速度a=9.60m/s²（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 依據(jù)先接通電源后釋放紙帶，即可確定實(shí)驗(yàn)操作；
根據(jù)逐差法，根據(jù)連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差 是一恒量可以求出物體運(yùn)動(dòng)的加速度大�。�

解答 解：（1）①實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，再釋放紙帶，實(shí)驗(yàn)結(jié)束，應(yīng)立即關(guān)閉電源．
②根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論△x=aT²，有：
x₆-x₃=3a₁（2T）²…①
x₅-x₂=3a₂（2T）²…②
x₄-x₁=3a₃（2T）²…③
a=$\frac{{a}_{1}+{a}_{2}+{a}_{3}}{3}$ …④
聯(lián)立①②③④解得：a=$\frac{（{x}_{6}+{x}_{5}+{x}_{4}）-（{x}_{3}+{x}_{2}+{x}_{1}）}{36{T}^{2}}$；
代入數(shù)據(jù)解得：a=9.60m/s²．
答案：（1）①接通電源，實(shí)驗(yàn)結(jié)束關(guān)閉電源；②$\frac{（{x}_{6}+{x}_{5}+{x}_{4}）-（{x}_{3}+{x}_{2}+{x}_{1}）}{36{T}^{2}}$，9.60．

點(diǎn)評(píng) 明確實(shí)驗(yàn)原理，能根據(jù)作差法求出加速度，會(huì)分析實(shí)驗(yàn)誤差，對(duì)于基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)要親自動(dòng)手進(jìn)行實(shí)際操作，同時(shí)加強(qiáng)利用基本物理規(guī)律解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的能力．