Question

10．在“研究勻變速直線運(yùn)動”的實(shí)驗中，實(shí)驗裝置如圖甲所示．小明從實(shí)驗中挑選一條點(diǎn)跡清晰的紙帶（相鄰計數(shù)點(diǎn)間還有四個點(diǎn)未畫出），用刻度尺測量計數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示，已知打點(diǎn)計時器所用電的頻率為50Hz．

（1）部分實(shí)驗步驟如下：
A．測量完畢，關(guān)閉電源，取出紙帶．
B．接通電源，待打點(diǎn)計時器工作穩(wěn)定后放開小車．
C．將小車停靠在打點(diǎn)計時器附近，小車尾部與紙帶相連．
D．把打點(diǎn)計時器固定在平板上，讓紙帶穿過限位孔．
上述實(shí)驗步驟的正確順序是：DCBA（用字母填寫）
（2）從圖乙中所給的刻度尺上讀出A、B兩點(diǎn)間的距離s₁=0.80cm；
（3）該小車的加速度a=0.30m/s²，C點(diǎn)速度為0.13m/s．（計算結(jié)果保留兩位小數(shù)）
（4）小強(qiáng)同學(xué)在研究自由落體運(yùn)動時也挑選了一條紙帶，取其中的一段標(biāo)出計數(shù)點(diǎn)如圖丙所示，測出相鄰計數(shù)點(diǎn)間的距離x₁，x₂，x₃，x₄，x₅，x₆，通過計算得到1至6各點(diǎn)的瞬時速度如下表所示，已知打點(diǎn)計時器的打點(diǎn)間隔T=0.02s，請在坐標(biāo)紙圖丁上作出相關(guān)圖線，并求重錘運(yùn)動的加速度a=18.2m/s²．（計算結(jié)果保留兩位小數(shù)）

	1	2	3	4	5	6
V（m/s）	0.65	1.04	1.42	1.81	2.19	2.57

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗的原理確定正確的操作步驟．
（2）刻度尺的讀數(shù)需要讀到最小刻度的下一位．
（3）根據(jù)連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量，求出小車的加速度，根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出C點(diǎn)的速度．
（4）根據(jù)描點(diǎn)法可得出對應(yīng)的圖象，根據(jù)圖象的性質(zhì)可求得加速度．

解答 解：（1）實(shí)驗時，把打點(diǎn)計時器固定在平板上，讓紙帶穿過限位孔，將小車停靠在打點(diǎn)計時器附近，小車尾部與紙帶相連．然后進(jìn)行實(shí)驗，測量完畢關(guān)閉電源，故操作順序為：DCBA．
（2）圖乙中所給的刻度尺上讀出A、B兩點(diǎn)間的距離s₁=1.80cm-1.00cm=0.80cm
（3）根據(jù)x_CD-x_BC=aT²得：
a=$\frac{{x}_{CD}-{x}_{BC}}{{T}^{2}}$=$\frac{（1.40-1.10）×1{0}^{-2}}{0．{1}^{2}}$=0.30m/s²．
C點(diǎn)的速度為：v_C=$\frac{{x}_{BD}}{2T}$=$\frac{2.50×1{0}^{-2}}{2×0.1}$m/s=0.13m/s．
（4）由圖可知，每兩個計數(shù)點(diǎn)間相隔兩個間隔，故時間間隔為0.04s；
根據(jù)表中數(shù)據(jù)利用描點(diǎn)法可得出圖象如圖所示；
根據(jù)圖象性質(zhì)可知，圖象中的斜率表示加速度，則可知a=$\frac{2.6-0.5}{0.24-0.028}$=9.9O/s²；

故答案為：（1）DCBA，（（2）0.80 （3）0.30； 0.13（4）9.90

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵掌握紙帶的處理方法，會通過紙帶求解瞬時速度和加速度，關(guān)鍵是勻變速直線運(yùn)動的推論運(yùn)用，也可以通過速度時間圖線求解加速度．