Question

15．如圖所示，是在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶．A、B、C、D、E、F、G為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間時(shí)間間隔為0.1s，x₁=1.20cm，x₂=1.60cm，x₃=1.98cm，x₄=2.38cm，x₅=2.79cm，x₆=3.18cm．則：

（1）有關(guān)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器操作和測(cè)量的說(shuō)法中正確的是CF
A．電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是6V以下的交流電源
B．先釋放小車，再接通電源，當(dāng)小車到達(dá)滑輪前及時(shí)關(guān)閉電源
C．開始釋放小車前，應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
D．必須每5個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)設(shè)為一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)
E．使用的電源頻率越高，打點(diǎn)的時(shí)間間隔就越大
F．在同一紙帶上打的點(diǎn)越密，說(shuō)明物體運(yùn)動(dòng)的速度越慢
（2）求打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打在B、E兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大�。甐_B=0.14m/sV_E=0.26m/s．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（3）根據(jù)該以上數(shù)據(jù)，求出小車的加速度a=0.40m/s²．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理和操作的注意事項(xiàng)判斷操作步驟的正誤．
根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出B、E的瞬時(shí)速度，根據(jù)連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量求出小車的加速度．

解答 解：（1）A、電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用220V的交流電源，故A錯(cuò)誤．
B、實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源，再釋放小車，故B錯(cuò)誤．
C、開始釋放小車前，應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，故C正確．
D、當(dāng)點(diǎn)跡比較密時(shí)，可以每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，但是不需要一定每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，故D錯(cuò)誤．
E、打點(diǎn)的周期與交流電的頻率互為倒數(shù)，電源頻率越高，則打點(diǎn)的時(shí)間間隔越小，故E錯(cuò)誤．
F、同一紙帶上點(diǎn)越密，相等時(shí)間內(nèi)位移小，可知速度越慢，故F正確．
故選：CF．
（2）B點(diǎn)的速度為：${v}_{B}=\frac{{x}_{1}+{x}_{2}}{2T}=\frac{（1.20+1.60）×1{0}^{-2}}{0.2}m/s$=0.14m/s，
E點(diǎn)的瞬時(shí)速度為：${v}_{E}=\frac{{x}_{4}+{x}_{5}}{2T}=\frac{（2.38+2.79）×1{0}^{-2}}{0.2}$m/s≈0.26m/s．
（3）根據(jù)△x=aT²，運(yùn)用逐差法得：a=$\frac{{x}_{4}+{x}_{5}+{x}_{6}-{x}_{1}-{x}_{2}-{x}_{3}}{9{T}^{2}}$=$\frac{（2.38+2.79+3.18-1.20-1.60-1.98）×1{0}^{-2}}{9×0.01}$=0.40m/s²．
故答案為：（1）CF，（2）0.14m/s，0.26m/s，（3）0.40m/s²

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握紙帶的處理方法，會(huì)通過(guò)紙帶求解瞬時(shí)速度和加速度，關(guān)鍵是勻變速直線運(yùn)動(dòng)推論的運(yùn)用．