Question

12．興趣小組的同學們利用如圖1所示的裝置“研究勻變速直線運動的規(guī)律”．他們將質(zhì)量為m₁的物體1與質(zhì)量為m₂的物體2（m₁＜m₂）通過輕繩懸掛在定滑輪上，打點計時器固定在豎直方向上，物體1通過鐵夾與紙帶相連接．開始時物體1與物體2均處于靜止狀態(tài)，之后將它們同時釋放．圖2所示為實驗中打點計時器打出的一條點跡清晰的紙帶，O是打點計時器打下的第一個點，A、B、C、D…是按打點先后順序依次選取的計數(shù)點，在相鄰兩個計數(shù)點之間還有四個點沒有畫出．打點計時器使用的交流電頻率為50Hz．

（1）相鄰兩計數(shù)點之間的時間間隔為0.1s；
（2）實驗時要在接通打點計時器之后釋放物體（選填“前”或“后”）；
（3）將各計數(shù)點至O點的距離依次記為s₁、s₂、s₃、s₄…，測得s₂=1.60cm，s₄=6.40cm，請你計算打點計時器打下C點時物體的速度大小是0.24 m/s；
（4）同學們根據(jù)測出的物體1上升高度s與相應的時間t，描繪出如圖3所示的s-t²圖線，由此可以求出物體的加速度大小為0.8m/s²．

Answer 1

分析 根據(jù)相鄰點時間間隔為0.02s，即可求解相鄰兩計數(shù)點之間的時間間隔；
先接通電源，后釋放紙帶；
中間時刻的瞬時速度等于這段時間內(nèi)的平均速度；
根據(jù)圖象的斜率，即可求解物體的加速度．

解答 解：（1）相鄰兩計數(shù)點之間的時間間隔為：T=0.02×5=0.1s；
（2）實驗時要在接通打點計時器之后釋放物體；
（3）C點的瞬時的速度為BD點的平均速度為：
v_C=$\frac{{s}_{4}-{s}_{2}}{2T}$=$\frac{0.064-0.016}{2×0.1}$=0.24m/s
（4）根據(jù)運動學公式s=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$，因此s-t²圖線的斜率k=$\frac{a}{2}$，
那么a=2k=2×$\frac{0.4}{1}$=0.8m/s²；
故答案為：（1）0.1s； （2）后；  （3）0.24；  （4）0.8．

點評 考查計數(shù)點與實際打點的區(qū)別，注意先接通電源后，釋放紙帶，同時從紙帶上求解速度和加速度是處理紙帶的兩個主要問題，一定要熟練掌握．