探究匀变速运动实验装置

（）①DCBA（2分）②0.1 （1分） ③ ，两式相减，消去了R _A 、R _P ，避免了因电流表而引起的测量误差．（3分）

❸ 某同学利用图1装置进行《测定匀变速直线运动的加速度》的实验，图2为用打点计时器打出的一条纸带，纸带上

（1）AB、实验使用的电源必须是交流电源，故A正确，B错误；
C、刻度尺要用来测量纸带的点之间的距离，所以必须要有刻度尺，故C正确；
D、打点计时器本身就是计时的仪器，所以不需要秒表，故D错误；
E、在处理纸带求解速度与加速度的过程中，物体的质量不需要知道，所以不用天平测物体的质量，故E错误．
故选：AC
（2）每两个计数点间都有四个原始点没有画出，因此其时间间隔为T=0.1s；
由图可知，从左到右纸带上计数点之间的距离为：x₁=1.00cm，x₂=1.50cm，x₃=2.00cm，x₄=2.50cm
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有：
v_D=

0.02+0.025

2×0.1

=0.225m/s
（3）相邻计数点之间的位移差为△x=0.50cm，代入公式△x=aT²可得：
a=

0.005

0.01

=0.5m/s²；
（4）如果在某次实验中，交流电的频率偏离49Hz，那么实际打点周期变大，
根据运动学公式△x=at²得：真实的加速度值就会偏小，
所以测量的加速度值与真实的加速度值相比是偏大．
故答案为：（1）AC（2）0.225（3）0.5（4）偏大

❹ 如图所示的装置叫做阿特伍德机，是阿特伍德（G.Atwood1746-1807）创制的一种著名力学实验装置，用来研究匀

请不要用静止时的角度去分析加速物体的受力。
对于BC整体，可以这么写：Mg+mg-F绳子=(m+M)a
此时F绳子不等于物体A的重力。因为明显物体A不静止或匀速。
可以再次对A物体受力分析：F绳子-Mg=Ma
合起来其实就是mg=(2M+m)a

算出a，其他就没啥难度了。

❺ 某学习小组在“研究匀变速直线运动”的实验中，用如下图所示的气垫导轨装置来测小车的加速度，由导轨标尺

由于遮光条通过光电门的时间极短，可以用平均速度表示瞬时速度．
滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式v₁=

d

t1

，
滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v₂=

d

t2

根据功能关系可知：mgL＝

1

2

(M+m)(

d

t2

)2?

1

2

(M+m)(

d

t1

)2．
因此为了验证机械能守恒定律，还需要测量的物理量有：滑块的质量M和沙桶的质量m
故答案为：滑块的质量M和沙桶的质量m，mgL＝

1

2

(M+m)(

d

t2

)2?

1

2

(M+m)(

d

t1

)2．

❻ 研究小车匀变速直线运动的实验装置如图（a）所示，其中斜面倾角可调．已知电火花式打点计时器所用交流电

（1）先连接实验器材，步骤D．把打点计时器固定在平板上，将纸带穿过限位孔，F．选择220V交流电源并接好电路 后穿纸带，再连接小车，E．将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连． 接通电源，后释放纸带，打点并选择纸带进行数据处理；C．接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车．B．关闭电源，取出纸带． 故必须的实验步骤并按正确的先后顺序排列：DFECB． （2）如果当时电网中交变电流的周期不正常，比已知的T略大， 根据运动学公式△x=at 2 得：真实的加速度值就会偏小， 所以测量的加速度值与真实的加速度值相比是偏大． （3）由于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T=0.1s， 设A到B之间的距离为x 1 ，以后各段分别为x 2 、x 3 、x 4 、x 5 、x 6 ， 根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT 2 可以求出加速度的大小， 得：x 4 -x 1 =3a 1 T 2 x 5 -x 2 =3a 2 T 2 x 6 -x 3 =3a 3 T 2 为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值 得：a= 1 3 （a 1 +a 2 +a 3 ） 即小车运动的加速度计算表达式为：a= d 6 -d 3 -d 3 9T 2 故答案为：（1）DFECB；（2）偏大 （3） d 6 -d 3 -d 3 9T 2