Question

17．某同學(xué)利用打點計時器測量小車做勻變速直線運動的加速度．

（1）電磁打點計時器是一種使用交流（選填“交流”或“直流”）電源的計時儀器，它的工作電壓是4～6V，當(dāng)電源的頻率為50Hz時，它每隔0.02s打一次點．
（2）使用打點計時器時，接通電源與讓紙帶隨小車開始運動這兩個操作過程的操作順序應(yīng)該是A
A．先接通電源，后釋放紙帶
B．先釋放紙帶，后接通電源
C．釋放紙帶的同時接通電源
D．哪個先，哪個后都可以
（3）某同學(xué)在實驗中，所用電源頻率為50Hz．如圖所示，取一段實驗紙帶，從0點開始每5個點取一個計數(shù)點，分別記為1、2、3、4，各計數(shù)點到0點的距離已在圖中標(biāo)出．則相鄰計數(shù)點間的時間間隔為0.1s，小車到計數(shù)點2時的瞬時速度v₂=0.19m/s，根據(jù)數(shù)據(jù)可求得小車的加速度a=0.20m/s²．（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出計數(shù)點2的瞬時速度，根據(jù)連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量求出小車的加速度．

解答 解：（1）電磁打點計時器是一種使用交流電源的計時儀器，電源的頻率為50Hz，它每隔0.02s打一次點．
（2）使用打點計時器時，接通電源與讓紙帶隨小車開始運動這兩個操作過程的操作順序應(yīng)該是先接通電源，再釋放紙帶，故選：A．
（3）從0點開始每5個點取一個計數(shù)點，可知相鄰計數(shù)點間的時間間隔為0.1s，小車到計數(shù)點2的瞬時速度${v}_{2}=\frac{{x}_{13}}{2T}=\frac{（5.40-1.60）×1{0}^{-2}}{0.2}$m/s=0.19m/s．
因為連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差△x=0.20cm，根據(jù)△x=aT²得，a=$\frac{△x}{{T}^{2}}=\frac{0.2×1{0}^{-2}}{0.01}=0.20m/{s}^{2}$．
故答案為：（1）交流，0.02；（2）A（3）0.1    0.19   0.20

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握紙帶的處理方法，會通過紙帶求解瞬時速度和加速度，關(guān)鍵是勻變速直線運動推論的運用．注意有效數(shù)字的保留．