Question

7．在“研究勻變速直線運動”的實驗中，借助于電磁打點計時器（所用交流電的頻率為50Hz）得到了如圖1所示的紙帶（圖中的點為計數(shù)點，相鄰兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出來）．
（1）下列表述正確的是C
A．實驗時應(yīng)先放開紙帶再接通電源
B．（x₆-x₁）等于（x₂-x₁）的6倍
C．從紙帶可求出計數(shù)點B對應(yīng)的速度
D．相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔為0.02s
（2）我國交流電的頻率為50Hz，因此打點計時器每隔0.02s打一個點．如圖2所示為某次實驗時打出的一條紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計數(shù)點，每相鄰的兩個計數(shù)點之間還有4個點沒有畫出，根據(jù)圖中標(biāo)出的數(shù)據(jù)可以判定物體做直線運動，物體在B點的速度是0.560m/s，物體加速度是5.20m/s²．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT²、x_m-x_n=（m-n）aT²可以求出加速度的大小，根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上某點的瞬時速度大小；
（2）正確解答本題需要掌握：了解打點計時器的工作原理以及熟練使用打點計時器；熟練應(yīng)用勻變速直線運動的規(guī)律以及推論解決問題，尤其是應(yīng)用△x=aT²求物體的加速度大�。�

解答 解：（1）A、實驗時應(yīng)先接通電源后放開紙帶，如果先放紙帶再開電源就會出現(xiàn)紙帶上只有一小段有點，其余的紙帶長度沒有利用起來；故A錯誤．
B、根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT²與x_m-x_n=（m-n）aT²
可得：x_m-x_n=（m-n）△x
即：（x₆-x₁）=5△x，（x₂-x₁）=△x；故B錯誤．
CD、相鄰兩計數(shù)點間還有四個點未畫出，所以相鄰計數(shù)點之間的時間間隔T=0.1s，根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，得：
v_B=$\frac{{x}_{2}+{x}_{3}}{2T}$，故C正確，D錯誤；
（2）打點計時器的周期和所用交流電的周期相同，因此打點計時器每隔0.02s打一個點；
根據(jù)做勻變速直線運動的物體在中間時刻的速度等于該段時間內(nèi)的平均速度，故在B點的瞬時速度大小v_B=$\frac{{x}_{AC}}{2T}$=$\frac{11.20×1{0}^{-2}}{2×0.1}$m/s=0.560m/s，
根據(jù)△x=aT²，依據(jù)作差法，解得：a=$\frac{{x}_{CE}-{x}_{AC}}{4{T}^{2}}$=$\frac{32.00-11.20}{4×0．{1}^{2}}×1{0}^{-2}$=5.20m/s²．
故答案為：（1）C；（2）0.02，0.560，5.20．

點評 要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實驗問題的能力，在平時練習(xí)中要加強基礎(chǔ)知識的理解與應(yīng)用；
紙帶實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的加速度．