Question

1．如圖所示，某同學(xué)在做“探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到表示小車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的一條清晰紙帶，并且每隔四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)記數(shù)點(diǎn)，其中s₁=7.05cm，s₂=7.68cm、s₃=8.33cm、s₄=8.95cm、s₅=9.61cm，s₆=10.26cm，則：
（1）關(guān)于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的時(shí)間間隔，下列是四位同學(xué)各自發(fā)表的看法，其中正確的是C
A．電源電壓越高，每打兩個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔就越短
B．紙帶速度越大，每打兩個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔就越短
C．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打兩個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔由電源的頻率決定
D．如果將交流電源改為直流電源，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打兩個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔保持不變
（2）計(jì)算出打下點(diǎn)3時(shí)小車(chē)的瞬時(shí)速度大小是0.864m/s，小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度的大小是0.640m/s²（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔由交流電的頻率決定，與電壓、紙帶的速度無(wú)關(guān)．
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)速度求出點(diǎn)3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，運(yùn)用逐差法求出小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度大小．

解答 解：（1）A、打點(diǎn)的周期與交流電的頻率互為倒數(shù)，即打點(diǎn)周期由交流電的頻率決定，與電壓、紙帶的速度無(wú)關(guān)，故A、B錯(cuò)誤，C正確．
D、將交流電改為直流電，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不能工作，故D錯(cuò)誤．
故選：C．
（2）點(diǎn)3的瞬時(shí)速度為：${v}_{3}=\frac{{s}_{3}+{s}_{4}}{2T}=\frac{（8.33+8.95）×1{0}^{-2}}{0.2}$m/s=0.864m/s．
根據(jù)△x=aT²，運(yùn)用逐差法得：a=$\frac{{s}_{4}+{s}_{5}+{s}_{6}-{s}_{1}-{s}_{2}-{s}_{3}}{9{T}^{2}}$=$\frac{（8.95+9.61+10.26-8.33-7.68-7.05）×1{0}^{-2}}{9×0.01}$=0.640m/s²．
故答案為：（1）C，（2）0.864，0.640．

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．