Question

5．興趣小組的同學(xué)們利用如圖1所示的裝置“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律”．他們將質(zhì)量為m₁的物體1與質(zhì)量為m₂的物體2（m₁＜m₂）通過(guò)輕繩懸掛在定滑輪上，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在豎直方向上，物體1通過(guò)鐵夾與紙帶相連接．開(kāi)始時(shí)物體1與物體2均處于靜止?fàn)顟B(tài)，之后將它們同時(shí)釋放．圖2所示為實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，O是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C、D…是按打點(diǎn)先后順序依次選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，在相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz．

（1）相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s；
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)要在接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之后釋放物體（選填“前”或“后”）；
（3）將各計(jì)數(shù)點(diǎn)至O點(diǎn)的距離依次記為s₁、s₂、s₃、s₄…，測(cè)得s₂=1.60cm，s₄=6.40cm，請(qǐng)你計(jì)算打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下C點(diǎn)時(shí)物體的速度大小是0.24 m/s；
（4）同學(xué)們根據(jù)測(cè)出的物體1上升高度s與相應(yīng)的時(shí)間t，描繪出如圖3所示的s-t²圖線，由此可以求出物體的加速度大小為0.8m/s²．

Answer 1

分析 根據(jù)相鄰點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s，即可求解相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔；
先接通電源，后釋放紙帶；
中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度；
根據(jù)圖象的斜率，即可求解物體的加速度．

解答 解：（1）相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為：T=0.02×5=0.1s；
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)要在接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之后釋放物體；
（3）C點(diǎn)的瞬時(shí)的速度為BD點(diǎn)的平均速度為：
v_C=$\frac{{s}_{4}-{s}_{2}}{2T}$=$\frac{0.064-0.016}{2×0.1}$=0.24m/s
（4）根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式s=$\frac{1}{2}$at²，因此s-t²圖線的斜率k=$\frac{a}{2}$，
那么a=2k=2×$\frac{0.4}{1}$=0.8m/s²；
故答案為：（1）0.1s； （2）后；  （3）0.24；  （4）0.8．

點(diǎn)評(píng) 考查計(jì)數(shù)點(diǎn)與實(shí)際打點(diǎn)的區(qū)別，注意先接通電源后，釋放紙帶，同時(shí)從紙帶上求解速度和加速度是處理紙帶的兩個(gè)主要問(wèn)題，一定要熟練掌握．