Question

4．某興趣小組的同學(xué)們在做“用打點計時器測速度”的實驗中，讓重錘自由下落，打出的一條紙帶如圖所示，圖中直尺的單位為cm，點O為紙帶上記錄到的第一點，點A、B、C、D…依次表示點O以后連續(xù)的各點．已知打點計時器每隔T=0.02s打一個點．

（1）圖中紙帶從D點通過計時器到H點通過計時器，歷時0.08 s，位移為0.088 m，這段時間內(nèi)紙帶運動的平均速度是1.1 m/s．
（2）打點計時器打下點G時重錘的速度可用表達(dá)式：v_G=$\frac{{x}_{FH}}{2T}$進(jìn)行計算，式中各量的意義是x_FH表示F、H兩點間的距離，T表示周期；用上式計算出打下點G時重錘的速度為v_G=1.3m/s．

Answer 1

分析 紙帶實驗中，可以用平均速度代替中點時刻的瞬時速度，測得紙帶上的點間距，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度．

解答 解：（1）根據(jù)打點計時器每隔T=0.02s打一個點，可知，從D點通過計時器到H點經(jīng)歷時間為t=4×0.02=0.08s；
而從D點通過計時器到H點的位移為x=11.4-2.6=8.8cm=0.088m；
從D點通過計時器到H點紙帶運動的平均速度是v=$\frac{{x}_{DH}}{t}$=$\frac{0.088}{0.08}$=1.1m/s；
（2）紙帶實驗中，可以用平均速度代替中點時刻的瞬時速度，
則：v_G=$\frac{{x}_{FH}}{2T}$，其中FH表示F、H兩點間的距離，T表示周期；
v_G=$\frac{{x}_{FH}}{2T}$=$\frac{0.114-0.062}{2×0.02}$m/s=1.3m/s
故答案為：（1）0.08，0.088，1.1；（2）$\frac{{x}_{FH}}{2T}$；x_FH表示F、H兩點間的距離，T表示周期；1.3．

點評 解答本題要知道在紙帶實驗中，可以用平均速度代替中點時刻的瞬時速度，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．