Question

19．在探究小車速度隨時間變化規(guī)律的實驗中．
（1）電磁打點計時器是一種使用交流（填“交流”或“直流”）電源的儀器．當(dāng)所接電源頻率是50Hz時，它每隔0.02s打一次點．
（2）接通電源與釋放紙帶，讓紙帶（隨小車）開始運動，操作正確的是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．先接通電源或先釋放紙帶都可以
（3）如圖所示為某次小車實驗時打出的紙帶，打點計時器每隔0.02s打一個點，圖中O點為第一個點，A、B、C、D為每隔4點選定的計數(shù)點．根據(jù)圖中標(biāo)出的數(shù)據(jù)，紙帶在B、D間的平均速度為100cm/s，打B點時紙帶的瞬時速度為85  cm/s，小車運動的加速度是1.5m/s²．

Answer 1

分析 （1、2）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(shù)據(jù)處理以及注意事項．
（3）根據(jù)位移和時間求出BD間的平均速度，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B點的速度，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運動的加速度．

解答 解：（1）電磁打點計時器是使用交流電源的計時儀器，當(dāng)電源的頻率為50Hz時，它每隔0.02s打一次點．
（2）為了有效得用紙帶，在使用打點計時器時應(yīng)先接通電源，再釋放紙帶，故A正確，BC錯誤；
（3）因為每隔4個點選定一個計數(shù)點，可知相鄰計數(shù)點間的時間間隔T=0.02×5s=0.1s，
BD間的平均速度為：$\overline{v}$=$\frac{{x}_{BD}}{2T}$=$\frac{43.25-23.25}{0.2}$=100.00cm/s．
B點的瞬時速度為：v_B=$\frac{{x}_{AC}}{2T}$=$\frac{32.50-15.50}{0.2}$=85.00cm/s．
因為x_AB=7.75cm=0.0775m，x_BC=9.25cm=0.0925m，x_CD=10.75cm=0.1075m，可知連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差△x=1.50cm=0.0150m，
根據(jù)△x=aT²得加速度為：a=$\frac{△x}{{T}^{2}}$=$\frac{0.0150}{0.01}$=1.5m/s²；
故答案為：（1）交流，0.02；（2）A；（3）100； 85；1.5．

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握紙帶的處理方法，會根據(jù)紙帶求解瞬時速度和加速度，主要是勻變速直線運動推論的運用，明確逐差法的正確應(yīng)用是求解加速度的關(guān)鍵，同時在計算中要注意單位的換算．