Question

19．在“探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，一打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在斜面上，一小車托著穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶從斜面上滑下，打出的紙帶的一段如圖甲所示，從紙帶上取出一段，并標(biāo)有0、1、2、3、4、5、6共7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)（相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)未畫出），相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間時(shí)間間隔為0.1s．

（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連接是交流（選填“交流”或“直流”）電源；
（2）求出計(jì)數(shù)點(diǎn)3和5 的瞬時(shí)速度v3和v5，并填入下列表格內(nèi)對(duì)應(yīng)位置

計(jì)數(shù)點(diǎn)位置	1	2	3	4	5
瞬時(shí)速度v（m/s）	0.8	1.2	1.6	2.0	2.4

（3）將上表中1、2、3、4、5各個(gè)讀數(shù)點(diǎn)時(shí)刻的瞬時(shí)速度標(biāo)在圖乙的坐標(biāo)線上，并畫出小車的瞬時(shí)速度隨時(shí)間變化的v-t關(guān)系圖線；
（4）從圖象中可求得小車加速度為a=4.0m/s²，小車在最初計(jì)數(shù)點(diǎn)0時(shí)的初速度v₀=0.4m/s．

Answer 1

分析 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)速度求出計(jì)數(shù)點(diǎn)3和5的瞬時(shí)速度，作出速度時(shí)間圖線，根據(jù)圖線的斜率求出加速度，結(jié)合縱軸截距求出小車的初速度．

解答 解：（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連接交流電源．
（2）計(jì)數(shù)點(diǎn)3的瞬時(shí)速度為：${v}_{3}=\frac{{x}_{24}}{2T}=\frac{0.48-0.16}{0.2}m/s=1.6m/s$，
計(jì)數(shù)點(diǎn)5的瞬時(shí)速度為：${v}_{5}=\frac{{x}_{46}}{2T}=\frac{0.96-0.48}{0.2}m/s=2.4m/s$．
（3）速度時(shí)間圖線如圖所示，
（4）圖線的斜率表示加速度，則a=$\frac{△v}{△t}=\frac{2.4-0.8}{0.4}=4.0m/{s}^{2}$，小車在最初計(jì)數(shù)點(diǎn)0時(shí)的初速度v₀=0.4m/s．
故答案為：（1）交流，（2）1.6，2.4，（3）如圖所示，（4）4.0，0.4．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握紙帶的處理方法，會(huì)通過紙帶求解瞬時(shí)速度和加速度，對(duì)于加速度，可以通過逐差法，運(yùn)用推論求解，也可以通過速度時(shí)間圖線的斜率進(jìn)行求解．