Question

4．某同学利用图（a）所示的实验装置探究物块速度随时间的变化．打点计时器打出的纸带如图（b）所示（图中相邻两点间有4个点未画出）．

根据实验数据分析，该同学认为物块的运动为匀加速运动．回答下列问题：
（1）“研究匀变速直线运动”的实验中，下列做法正确的是AD．
A．先接通电源，再使纸带运动
B．先使纸带运动，再接通电源
C．将接好纸带的小车停在靠近滑轮处
D．将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处
（2）若实验操作与数据处理均无错误，写出两个你认为可能引起此误差的原因．
①打点计时器与纸带间的摩擦；②．测量误差．
（3）在打点计时器打出B点时，物块的速度大小为0.56m/s．在打出D点时，物块的速度大小为0.96m/s；（保留两位有效数字）
（4）物块的加速度大小为2.0m/s²．（保留两位有效数字）

Answer 1

分析 了解打点计时器的工作原理，电源频率是50Hz，相邻计时点的时间间隔为0.02s．能够熟练使用打点计时器便能正确解答该题；
每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔为0.1s，根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT²可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上E点时的瞬时速度大小．

解答 解：（1）为了提高纸带的利用率，在释放小车前，小车要靠近打点计时器，这样可以尽量在纸带上多打点，为了提高纸带的利用率，同时为了使打点更稳定，减小误差，要先接通电源，待计时器开始打点再释放小车，故AD正确，BC错误；
故选：AD；
（2）可能引起误差的原因：①．打点计时器与纸带间的摩擦；②．测量误差
（3）解：根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，所以有：
${v}_{B}^{\;}=\frac{{x}_{AC}^{\;}}{2T}=\frac{0.0461+0.0659}{0.2}m/s=0.56m/s$
v_D=$\frac{{x}_{CE}^{\;}}{2T}$=$\frac{0.0861+0.1061}{2×0.1}$m/s=0.96m/s
（4）根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT² 可以求出加速度的大小，得：
a=$\frac{{x}_{CE}^{\;}-{x}_{AC}^{\;}}{4{T}_{\;}^{2}}$=$\frac{0.0861+0.1061-（0.0461+0.0659）}{4×0．{1}_{\;}^{2}}$=2.0m/s² ；
故答案为：（1）AD      （2）①．打点计时器与纸带间的摩擦；②．测量误差         （3）0.56，0.96；   （4）2.0

点评 本题借助实验考查了匀变速直线的规律以及推论的应用，知道纸带的数据处理方法，8在平时练习中要加强基础知识的理解与应用，提高解决问题能力．