Question

甲、乙兩同學(xué)一起做探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律實(shí)驗(yàn)，甲同學(xué)在筆記本上寫下了實(shí)驗(yàn)步驟：
A．在桌面上放好長(zhǎng)木板，在無(wú)滑輪的一端固定電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，用導(dǎo)線將電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到6V直流電源上．
B．將紙帶固定在小車上，并使紙帶穿過(guò)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔．
C．用細(xì)線的一端拴住小車，細(xì)線的另一端跨過(guò)木板上的定滑輪掛上鉤碼，將小車放在靠近電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一端的木板上．
D．放開小車，讓小車運(yùn)動(dòng)后再合上電鍵，使電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)．
E．紙帶全部通過(guò)后打開電鍵，取下紙帶，測(cè)量和分析紙帶．
乙同學(xué)檢查了甲同學(xué)擬定的實(shí)驗(yàn)步驟，發(fā)現(xiàn)有兩處錯(cuò)誤．請(qǐng)你代乙同學(xué)找出并糾正甲同學(xué)的錯(cuò)誤：
錯(cuò)誤1：

 

錯(cuò)誤2：

 

糾正錯(cuò)誤后，兩同學(xué)順利得到了正確的紙帶，如圖為記錄小車運(yùn)動(dòng)情況的紙帶，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)頻率為50Hz，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，圖中A、B、C、D、E、F、G為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，以A點(diǎn)為計(jì)時(shí)零點(diǎn)．

（1）打B點(diǎn)時(shí)小車速度V_B=

 

，打F點(diǎn)時(shí)小車速度V_F=

 

．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（2）小車運(yùn)動(dòng)的加速度a=

 

（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析：根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中中間時(shí)刻的速度等于該過(guò)程中的平均速度，可以求出打紙帶上A點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小，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�。�

解答：解：錯(cuò)誤1：電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是根據(jù)交變電流的電流方向隨時(shí)間迅速改變而工作的，故應(yīng)該接交變電流；
錯(cuò)誤2：為增加打點(diǎn)個(gè)數(shù)，應(yīng)該先接通電源后釋放小車；
（1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中中間時(shí)刻的速度等于該過(guò)程中的平均速度，所以：
vB=

xAC

2T

=

0.015+0.0212

0.2

=0.18m/s，
vF=

xEG

2T

=

0.0388+0.0451

0.2

=0.42m/s；
（2）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：x₄-x₁=3a₁T² 
x₅-x₂=3a₂T² 
x₆-x₃=3a₃T² 
為了更加準(zhǔn)確的求解加速度，我們對(duì)三個(gè)加速度取平均值
得：a=

1

3

（a₁+a₂+a₃）
則a=

x6+x5+x4-x3-x2-x1

9T2

=

0.0451+0.0388+0.0330-0.0268-0.0212-0.0150

0.09

=0.60m/s²．
故答案為：
錯(cuò)誤1：電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不能接直流電源而應(yīng)接6V交流電源；   
錯(cuò)誤2：應(yīng)先合上電鍵再放開小車而不是先放開小車再合上電鍵；   
（1）0.18m/s；0.42m/s；（2）0.60m/s²

點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵明確實(shí)驗(yàn)操作的步驟，知道用紙帶求解速度和加速度的方法，基礎(chǔ)題．