Question

19．物理小組在一次探究活動中，測量滑塊做勻加速直線運動的加速度和某時刻的瞬時速度，實驗裝置如圖1，一木板固定在水平桌面上，一端裝有定滑輪；木板上有一滑塊，其一端與穿過電火花打點計時器的紙帶相連，另一端通過跨過定滑輪的細線與托盤連接．打點計時器使用的交流電源的頻率為50Hz．開始實驗時，在托盤中放入適量砝碼，滑塊開始做加速運動，在紙帶上打出一系列小點． 

（1）結合本次實驗，下列說法正確的是：ABD
A、電火花打點計時器使用220V交流電源
B、電火花打點計時器每隔0.02s打一個點
C、實驗中應先釋放滑塊再打點
D、滑塊應靠近打點計時器開始釋放
E、紙帶放在墨粉盤的上面
（2）圖2給出的是實驗中獲取的一條紙帶的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是計數點，每相鄰兩計數點間還有4個打點（圖中未標出），計數點間的距離如圖2所示．根據圖中數據確定滑塊加速度a=0.49m/s²，紙帶上“4”點的瞬時速度v₄=0.31m/s（結果小數點后保留兩位）．

Answer 1

分析 根據實驗的原理以及操作中的注意事項確定正確的操作步驟．
根據某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出計數點4的速度，根據連續(xù)相等時間內的位移之差是一恒量求出滑塊的加速度．

解答 解：（1）A、電火花打點計時器使用220V的交流電源，每隔0.02s打一個點，故A、B正確．
C、實驗時先接通電源，再釋放滑塊，故C錯誤．
D、滑塊應靠近打點計時器開始釋放，故D正確．
E、紙帶放在墨粉紙盤的下面，故E錯誤．
故選：ABD．
（2）根據△x=aT²，運用逐差法得，a=$\frac{{x}_{36}-{x}_{03}}{9{T}^{2}}$=$\frac{（2.90+3.39+3.88-1.43-1.92-2.41）×1{0}^{-2}}{9×0.01}$m/s²=0.49m/s²，
計數點4的瞬時速度${v}_{4}=\frac{{x}_{35}}{2T}=\frac{（2.90+3.39）×1{0}^{-2}}{0.2}$m/s=0.31m/s．
故答案為：（1）ABD，（2）0.49，0.31．

點評 解決本題的關鍵掌握紙帶的處理方法，會根據紙帶求解瞬時速度和加速度，主要是勻變速直線運動推論的運用．