Question

在《利用電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測定小車作勻變速運(yùn)動(dòng)的加速度》的實(shí)驗(yàn)中，
（1）下述器材中不需要的是______（用代號(hào)表示）
①220V交流電源  ②刻度尺  ③秒表  ④小車
⑤帶滑輪長木板   ⑥紙帶    ⑦天平  ⑧電火花計(jì)時(shí)器
（2）在實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz，某同學(xué)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶如圖所示，在紙帶上選擇了標(biāo)為1-7的7個(gè)記數(shù)點(diǎn)，每相鄰的兩個(gè)記數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出．相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離如圖所示，則：（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（1）打3號(hào)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)小車的速度大小為______m/s；
（2）小車的加速度大小為______m/s²．

Answer 1

（1）探究小車速度隨時(shí)間變化的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，所需的實(shí)驗(yàn)器材應(yīng)該從實(shí)驗(yàn)的過程和步驟去考慮；
在研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，具體的實(shí)驗(yàn)步驟為：
①木板平放，并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定，連接好電路，（此步驟所需器材帶滑輪長木板、電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、導(dǎo)線、220V交流電源） ②穿紙帶；掛鉤碼，（此步驟所需器材紙帶、鉤碼、細(xì)繩）
③先接通電源，然后放開小車，讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，打完一條后立即關(guān)閉電源，（此步驟所需器材小車）
④換紙帶，加鉤碼，再做二次．
⑤處理紙帶，解出某位置的速度和運(yùn)動(dòng)過程的加速度（在處理紙帶時(shí)需要用刻度尺處理計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離）
由以上過程可以看出不需要的儀器是秒表和天平；
故選：③⑦
（2）由于每相鄰的兩個(gè)記數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1s；
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上3點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小，
v₃=

s2+s3

2T

=0.58m/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：s₄-s₁=3a₁T² 
s₅-s₂=3a₂T² 
 s₆-s₃=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）
即小車運(yùn)動(dòng)的加速度計(jì)算表達(dá)式為：a=

s6+s5+s4-s3-s2-s1

9T2

a=

(8.86+8.00+7.10-6.21-5.34-4.47)×10-2

9×0．12

m/s²=0.88m/s²
故答案為：③⑦；0.58，0.88