Question

18．某同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度．

（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用交流（選填“交流”或“直流”）電源的計(jì)時(shí)儀器，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電壓是4～6V，電火花計(jì)時(shí)器的工作電壓是220V，當(dāng)電源的頻率為50Hz時(shí)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一次點(diǎn)．
（2）使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，接通電源與讓紙帶隨小車開(kāi)始運(yùn)動(dòng)這兩個(gè)操作過(guò)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(shí)接通電源
D．哪個(gè)先，哪個(gè)后都可以
（3）實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)從打出的若干紙帶中選取一條紙帶，如圖1所示，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫出，交流電的頻率為50Hz．
①在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B、C、D點(diǎn)時(shí)，小車的速度分別為v_B=1.38m/s；v_C=2.64m/s；v_D=3.90m/s．
②在如圖2所示的坐標(biāo)系中畫出小車的v-t圖象．

Answer 1

分析 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是使用交流電源的計(jì)時(shí)儀器，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電壓為4-6V，電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電壓為220V．
實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源，后釋放紙帶．
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、C、D的速度，結(jié)合各點(diǎn)的速度作出v-t圖線．

解答 解：（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用交流電源的計(jì)時(shí)儀器，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電壓是4～6V，電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電壓為220V，當(dāng)電源的頻率為50Hz時(shí)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)．
（2）使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，為了有效地使用紙帶，應(yīng)先接通電源，后釋放紙帶，故選：A．
（3）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)速度知：
${v}_{B}=\frac{{x}_{AC}}{2T}=\frac{0.276}{0.2}m/s$=1.38m/s，
${v}_{C}=\frac{{x}_{BD}}{2T}=\frac{0.6030-0.0750}{0.2}m/s$=2.64m/s，
${v}_{D}=\frac{{x}_{CE}}{2T}=\frac{1.0560-0.2760}{0.2}m/s$=3.90m/s．
小車的速度時(shí)間圖線如圖所示．
故答案為：（1）交流，4～6V，220，0.02，（2）A；（3）①1.38，2.64，3.90；②如圖所示．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵紙帶電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的區(qū)別，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，關(guān)鍵是勻變速直線運(yùn)動(dòng)推論的運(yùn)用．