Question

19．在探究小車速度隨時(shí)間變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中．
（1）電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)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(shí)，它每隔0.02s打一次點(diǎn)．
（2）接通電源與釋放紙帶，讓紙帶（隨小車）開始運(yùn)動(dòng)，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(shí)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(shí)驗(yàn)時(shí)打出的紙帶，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)，圖中O點(diǎn)為第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C、D為每隔4點(diǎn)選定的計(jì)數(shù)點(diǎn)．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(diǎn)時(shí)紙帶的瞬時(shí)速度為85  cm/s，小車運(yùn)動(dòng)的加速度是1.5m/s²．

Answer 1

分析 （1、2）解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)．
（3）根據(jù)位移和時(shí)間求出BD間的平均速度，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點(diǎn)的速度，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運(yùn)動(dòng)的加速度．

解答 解：（1）電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是使用交流電源的計(jì)時(shí)儀器，當(dāng)電源的頻率為50Hz時(shí)，它每隔0.02s打一次點(diǎn)．
（2）為了有效得用紙帶，在使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)應(yīng)先接通電源，再釋放紙帶，故A正確，BC錯(cuò)誤；
（3）因?yàn)槊扛?個(gè)點(diǎn)選定一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，可知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)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(diǎn)的瞬時(shí)速度為：v_B=$\frac{{x}_{AC}}{2T}$=$\frac{32.50-15.50}{0.2}$=85.00cm/s．
因?yàn)閤_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(shí)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(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握紙帶的處理方法，會(huì)根據(jù)紙帶求解瞬時(shí)速度和加速度，主要是勻變速直線運(yùn)動(dòng)推論的運(yùn)用，明確逐差法的正確應(yīng)用是求解加速度的關(guān)鍵，同時(shí)在計(jì)算中要注意單位的換算．