Question

14．如圖所示是某一實驗小組在一次實驗中用打點計時器打出的一條紙帶，其中A、B、C、D、E、F是打點計時器連續(xù)打出的6個點（其中F點沒畫出），利用紙帶旁邊的刻度尺讀出數據，并回答下列問題：

（1）根據圖示情況，AB間距離為1.00cm．
（2）若同學們一致覺得C、D、E各點可以分別估讀到最小刻度的0.8、0.5和0.2，那么．算出物體在紙帶打出D點時的瞬時速度為0.988m/s，由此紙帶可求出物體運動的加速度為9.75m/s²．（保留三位有效數字）
（3）根據以上計算結果可判定該紙帶是該同學做下列哪個實驗得到的C
A．練習使用打點計時器
B．探究“加速度與力和質量的關系”
C．用落體法驗證機械能守恒定律
D．用斜面和小車研究勻變速直線運動．

Answer 1

分析 （1、2）刻度尺為毫米刻度尺，需要進行估讀，故在讀數時應保留到十分之一毫米位；根據勻變速直線運動中間時刻的速度等于平均速度求出E點速度，應用運動學公式推論△x=at²求出加速度；
（3）根據（2）問中計算的加速度的數值可以判斷該同學做哪個實驗打出的紙帶．

解答 解：（1）毫米刻度尺測量長度，要求估讀即讀到最小刻度的下一位，AB之間的距離為：1.00cm．
（2）ABCDE是打點計時器連續(xù)打出的點，因此計數點之間的時間間隔為：T=0.02s；
根據勻變速直線運動中間時刻的速度等于平均速度求出D點速度為：v_D=$\frac{{x}_{CE}}{2T}$=$\frac{0.1230-0.0835}{2×0.02}$m/s=0.988m/s
應用運動學公式推論△x=aT²得：
x₄-x₂=2aT
x₃-x₁=2aT
所以：a=$\frac{{x}_{CE}-{x}_{AC}}{4{T}^{2}}$=$\frac{（0.123-0.0835）-（0.0835-0.06）}{4×0.0{2}^{2}}$m/s²=9.75m/s²；
（3）由加速度a=9.75m/s²；可知，此物體近似做自由落體運動，所以該實驗是用落體法驗證機械能守恒定律．故選：C．
故答案為：（1）1.00；（2）0.988，9.75；（3）C．

點評 知道毫米刻度尺讀數時要進行估讀，要提高應用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實驗問題的能力，在平時練習中要加強基礎知識的理解與應用，要注意單位的換算．