Question

（1）利用圖中所示的裝置可以研究自由落體運動．實驗中需要調整好儀器，接通打點計時器的電源，松開紙帶，使重物下落．打點計時器會在紙帶上打出一系列的小點．
①為了測試重物下落的加速度，還需要的實驗器材有

C

．（ 填入正確選項前的字母）
A．天平 B．秒表 C．米尺
②若實驗中所得到的重物下落的加速度值小于當地的重力加速度值，而實驗操作與數據處理均無錯誤，寫出一個你認為可能引起此誤差的原因：

紙帶與打點計時器之間存在摩擦

．
（2）“用DIS測變速直線運動的瞬時速度”實驗中，使用光電門傳感器．小王同學利用DIS實驗器材研究某物體沿X軸運動的規律，發現物體所處的坐標X與時間t滿足X=t³-2t（單位均是SI制單位），則該物體在第2秒末的瞬時速度大小為

10

m/s．

Answer 1

分析：（1）解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的儀器、操作步驟和數據處理以及注意事項．
（2）求出X與時間t的函數的導函數，直接求出t=2時的導數值即2s末的速度．

解答：解：（1）①根據運動學公式得：△x=at²，a=

△x

t2

，
為了測試重物下落的加速度，還需要的實驗器材有：米尺，用來測量計數點之間的距離．
該實驗中不需要天平，通過打點計時器打點的時間間隔可以計算出計數點之間的時間間隔，所以也不需要秒表．
故選：C．
②若實驗中所得到的重物下落的加速度值小于當地的重物加速度值，說明重物下落過程中除了受重力，還受到了打點計時器對紙帶的摩擦力．
（2）由X（t）=t³-2t，該公式對時間求導，得X′（t）=3t²-2，所以X′（2）=10m/s．則物體在第2秒末的瞬時速度大小為10m/s．
故答案為：（1）①C   ②紙帶與打點計時器之間存在摩擦．（2）10

點評：清楚實驗中需要測量的物理量，從中知道需要的儀器和多余的儀器．知道實驗原理，清楚實際情況下存在的誤差．
由X（t）=t³-2t，公式對時間求導的方法超出了高中物理的范圍，屬于競賽題目．