勻變速直線運動的研究實驗裝置

（來1）DCBA（2）0.1（3）

8. 研究勻變速直線運動的裝置還能做什麼實驗

（1）此裝置可以用來研究勻變速直線運動，但不需要平衡摩擦力，只要受力恆定即可；
（2）用此裝置探究「加速度與質量的關系」時，改變小車質量後，不需要重新平衡摩擦阻力；
（3）利用此裝置探究「功與速度變化的關系」的實驗時，為了盡可能准確，不掛鉤碼平衡摩擦力時，但小車後面需要固定紙帶．
故答案為：（1）不需要； （2）不需要； （3）需要．

9. 研究小車勻變速直線運動的實驗裝置如圖（a）所示，其中斜面傾角可調．電火花打點計時器的工作頻率為50赫

（1）電火花打點計時器的工作電壓為交流220 V．
（2）先連接實驗器材，後穿紙帶，再連接小車，最後打點並選擇紙帶進行數據處理；
合理順序為：DBCA；
（3）打點計時器的工作頻率為50Hz，每隔0.02s打一次電，每相鄰兩點之間還有4個記錄點未畫出，共5個0.02s，故T=0.1s；
（4）勻變速直線運動中，平均速度等於中間時刻的瞬時速度，
v₅=

0.084+0.092

2×0.1

=0.88m/s
（5）根據勻變速直線運動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，
得：S₄-S₁=3a₁T²
S₅-S₂=3a₂T²
S₆-S₃=3a₃T²
為了更加准確的求解加速度，我們對三個加速度取平均值
得：a=

1

3

（a₁+a₂+a₃）=

(S4+S5+S6)?(S1+S2+S3)

9T2

代入數據得：a=0.8m/s²
故答案為：（1）220
（2）DCBA
（3）0.1
（4）0.88m/s
（5）

(S4+S5+S6)?(S1+S2+S3)

9T2

；0.8m/s²

10. 某學生利用「研究勻變速直線運動」的實驗裝置來測量一個質量m=50g的重錘下落時的加速度值，該學生將重錘

（1）①實驗操作：先接通電源，然後釋放紙帶，讓重錘自由落下，再關閉電源．
②根據勻變速直線運動的推論△x=aT²，有：
x₆-x₃=3a₁（2T）²…①
x₅-x₂=3a₂（2T）²…②
x₄-x₁=3a₃（2T）²…③
a=

a1+a2+a3

3

…④
聯立①②③④解得：a=

(x6+x5+x4)?(x3+x2+x1)

36T2

；
代入數據解得：a=9.60m/s²．
（2）根據實驗原理可知，造成該實驗誤差的主要原因是物體下落過程中存在摩擦阻力，一是小球下落的空氣阻力，二是紙帶和限位孔之間的摩擦．
故答案為：（1）接通電源，關閉電源，

(x6+x5+x4)?(x3+x2+x1)

36T2

；9.60，（2）物體下落過程中存在摩擦阻力