Question

12．某同學(xué)在做“探究小車速度隨時(shí)間變化規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖，在紙帶上依次選出7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，分別標(biāo)以O(shè)、A、B、C、D、E和F，每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率是50Hz．
（1）如果測得C、D兩點(diǎn)相距S₄=2.70cm，D、E兩點(diǎn)相距S₅=2.90cm，則據(jù)此數(shù)據(jù)計(jì)算在打D點(diǎn)時(shí)小車的速度公式為v_D=$\frac{{S}_{4}+{S}_{5}}{2T}$，小車的速度值v_D=0.280m/s（保留3為有效數(shù)字）；
（2）該同學(xué)分別算出其他速度：v_A=0.220m/s，v_B=0.241m/s，v_C=0.258m/s，v_E=0.300m/s．請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格填入框中，并在圖中作出小車運(yùn)動(dòng)的v-t圖象，設(shè)O點(diǎn)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)．
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格：
（3）由所做v-t圖象判斷，小車所做的運(yùn)動(dòng)為勻加速直線運(yùn)動(dòng)．加速度為0.20m/s²；
（4）如果實(shí)驗(yàn)中用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，能否用220V交流電壓，答：不能；如果用電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，能速用220V交流電壓，答：能．

Answer 1

分析 （1）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D點(diǎn)的瞬時(shí)速度．
（2、3）每兩個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1s，根據(jù)每個(gè)時(shí)刻的速度作出v-t圖線．通過速度時(shí)間圖線得出小車的運(yùn)動(dòng)規(guī)律；
（4）電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用4V到6V交流電源，而電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的220V交流電源．

解答 解：（1）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，得
v_D=$\frac{{S}_{4}+{S}_{5}}{2T}$，
代入數(shù)據(jù)得v_D=0.280m/s．
（2）每相鄰兩個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.1s，確定出每個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度，作出v-t圖線．如圖1所示．

時(shí)間t （s）	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5
速度v （m/s）	0.220	0.241	0.258	0.280	0.300

（3）因?yàn)樗俣葧r(shí)間圖線是一條傾斜的直線，知小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，
根據(jù)a=$\frac{△v}{△t}$=$\frac{0.3-0.2}{0.5}$=0.20m/s²．
（4）因電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用4V到6V交流電源，而電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的220V交流電源，
故答案為：
（1）v_D=$\frac{{S}_{4}+{S}_{5}}{2T}$，0.280；
（3）勻加速直線運(yùn)動(dòng)，0.20；
（4）不能，能．

點(diǎn)評(píng) 要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問題的能力，在平時(shí)練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的理解與應(yīng)用，注意電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的區(qū)別與聯(lián)系．