Question

8．小雯同學(xué)進(jìn)行“用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究自由落體運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)

（1）圖1中為電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，應(yīng)選4～6V（“4～6V”或“220V”）交流（“直流”或“交流”）電源；
（2）指出圖1裝置中一處操作不合理的地方重錘沒(méi)有從靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處釋放；
（3）正確操作后得到如圖2的一條紙帶，計(jì)數(shù)點(diǎn)1、2、3、4、5、6與計(jì)數(shù)點(diǎn)0之間的距離標(biāo)在上方（單位cm），則打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)紙帶速度的大小為v₅=1.39m/s，利用逐差法可求得當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度g=9.36m/s²（以上結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）
（4）小雯同學(xué)把計(jì)數(shù)點(diǎn)0作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，利用圖2的紙帶求得計(jì)數(shù)點(diǎn)1、2、3、4的瞬時(shí)速度的大小分別為v₁=0.61m/s、v₂=0.80m/s、v₃=0.99m/s、v₄=1.18m/s，并在坐標(biāo)紙上作出圖3的v-t圖象，老師看后指出作圖有不合理的地方，請(qǐng)指出縱坐標(biāo)和橫坐標(biāo)物理量沒(méi)有單位；縱坐標(biāo)標(biāo)度不合理（或圖象沒(méi)在坐標(biāo)的角平分線附近）．（寫出一條即可）

Answer 1

分析 為了紙帶有效地使用，重物應(yīng)緊靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，為了減小阻力的影響，紙帶應(yīng)豎直，手抓著紙帶的上方．
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過(guò)程中的平均速度，可以求出打紙帶上5點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大��；
依據(jù)圖象的橫縱坐標(biāo)的物理量與單位，及圖線分布的合理性．

解答 解：（1）電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是使用4到6V的交流電源，
（2）在實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)讓重物緊靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，手拉著紙帶的上方，保持紙帶豎直，由靜止釋放，
因此不合理的地方是重錘沒(méi)有從靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處釋放．
（3）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過(guò)程中的平均速度，可以求出打紙帶上5時(shí)小車的瞬時(shí)速度大�。�
v₅=$\frac{{x}_{46}}{2T}$=$\frac{11.95-6.40}{2×0.02}×1{0}^{-2}$m/s=1.39m/s
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，得：
a=$\frac{{x}_{36}-{x}_{03}}{9{T}^{2}}$=$\frac{11.95-4.29-4.29}{9×0.0{2}^{2}}×1{0}^{-2}$ m/s²=9.36 m/s²
（4）由圖3的v-t圖象，可知，橫縱坐標(biāo)有物理量，但沒(méi)有單位，同時(shí)縱坐標(biāo)標(biāo)度不合理，導(dǎo)致圖線離坐標(biāo)原點(diǎn)太遠(yuǎn)，
故答案為：
（1）4～6V，交流；
（2）重錘沒(méi)有從靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處釋放；
（3）1.39，9.36；
（4）縱坐標(biāo)和橫坐標(biāo)物理量沒(méi)有單位；縱坐標(biāo)標(biāo)度不合理（或圖象沒(méi)在坐標(biāo)的角平分線附近）．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是明確打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作原理和使用規(guī)范，注意人的兩手無(wú)法做到釋放紙帶的同時(shí)接通電源．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(wèn)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，注意有效數(shù)字的保留．