Question

18．（1）某同學(xué)進(jìn)行“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)時(shí)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器采用交流（選填交流或直流）電源，實(shí)驗(yàn)操作中A，即可打出了一條紙帶．
A．應(yīng)先接通電源，在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開始打點(diǎn)后再釋放小車
B．應(yīng)先釋放小車，再接通電源打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開始打點(diǎn)
C．釋放小車，同時(shí)通電源打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開始打點(diǎn)
D．先釋放小車或先接通電源打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開始打點(diǎn)都可以
（2）已知計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s，該同學(xué)按打點(diǎn)先后順序每隔4個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，得到了O、A、B、C、D等幾個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，如圖1所示，則相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s．用刻度尺量得OA=1.50cm、AB=1.90cm、BC=2.30cm、CD=2.70cm．由此可知，紙帶做勻加速運(yùn)動(dòng)（選填“勻加速”或“勻減速”），打C點(diǎn)時(shí)紙帶的速度大小為0.25m/s．紙帶運(yùn)動(dòng)的加速度大小為0.4m/s²．

（3）另一同學(xué)利用如圖2所示的裝置測(cè)定導(dǎo)軌上滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度，滑塊上安裝了寬度為d的遮光板．滑塊在牽引力作用下先后通過兩個(gè)光電門A、B，配套的數(shù)字毫秒計(jì)（圖中未畫出）記錄了遮光板通過第一個(gè)光電門A的時(shí)間為△t₁，則滑塊通過第一個(gè)光電門的速度表達(dá)式為v_A=$\fracsxqtw6w{△{t}_{1}}$．
若已知滑塊通過兩光電門速度分別為v_A、v_B，兩個(gè)光電門A、B間距離為L(zhǎng)，則滑塊的加速度表達(dá)式為a=$\frac{{v}_{B}^{2}-{v}_{A}^{2}}{2L}$．

Answer 1

分析 掌握打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用以及簡(jiǎn)單構(gòu)造，為了打點(diǎn)的穩(wěn)定，具體操作中要求先啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器然后釋放小車．紙帶實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度和加速度．光電門測(cè)量滑塊瞬時(shí)速度的原理是遮光條通過光電門的速度可以用平均速度代替即v=$\frac9sz3uyr{t}$，再根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式即可求出物體的加速度a．

解答 解：（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器采用交流電源，實(shí)驗(yàn)中為了在紙帶上打出更多的點(diǎn)，為了打點(diǎn)的穩(wěn)定，具體操作中要求先啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器然后釋放小車，故A正確；
（2）每隔4個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，則相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔T=0.1s，
由于相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)的位移之差相等，△x=0.4cm，所以紙帶做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．
利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論
v_c=$\frac{{x}_{BD}}{{t}_{BD}}$=$\frac{0.023+0.027}{0.2}$=0.25m/s．
根據(jù)a=$\frac{△x}{{T}^{2}}$ 得：
a=$\frac{0.004}{0．{1}^{2}}$=0.4m/s²；
（3）由于遮光板通過光電門的時(shí)間很短，可以認(rèn)為滑塊在這很短的時(shí)間內(nèi)做勻速運(yùn)動(dòng)，也就是說用這段時(shí)間內(nèi)的平均速度代表瞬時(shí)速度，
則v_A=$\fracz8zebv5{△{t}_{1}}$，
根據(jù)2aL=v_B²-v_A²
解得：a=$\frac{{v}_{B}^{2}-{v}_{A}^{2}}{2L}$
故答案為：
（1）交流；A；
（2）0.1；勻加速；0.25；0.4；
（3）$\fracspdi55m{△{t}_{1}}$；$\frac{{v}_{B}^{2}-{v}_{A}^{2}}{2L}$．

點(diǎn)評(píng) 能夠清楚該實(shí)驗(yàn)的工作原理和實(shí)驗(yàn)步驟．知道相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔．
紙帶問題的處理時(shí)力學(xué)實(shí)驗(yàn)中常見的問題，計(jì)算要注意單位的換算．