Question

11．有一同學(xué)在做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（圖甲）得到一條如圖乙所示的紙帶，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz．在紙帶上選取計(jì)數(shù)點(diǎn)0、1、2、3、4、5、6，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)墨點(diǎn)未畫出，毫米刻度尺的零刻度跟計(jì)數(shù)點(diǎn)0對(duì)其．

（1）關(guān)于電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器下述說(shuō)法中正確的是BD
A．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是測(cè)量計(jì)數(shù)點(diǎn)之間距離的儀器
B．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用4～6V的低壓交流電
C．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用220V的交流電源
D．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打紙帶上相鄰兩墨點(diǎn)之間的時(shí)間對(duì)應(yīng)著所通交流電的周期
（2）計(jì)數(shù)點(diǎn)2對(duì)應(yīng)的速度v₂=0.21m/s，小車的加速度a=0.6m/s²；
（3）另一同學(xué)做了相同的實(shí)驗(yàn)，利用得到的紙帶數(shù)據(jù)作出了如圖丙所示的s-t²圖象．圖象斜率的物理意義是$\frac{1}{2}a$；利用圖象得到此次實(shí)驗(yàn)加速度的大小為9.7m/s²（保留兩位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1）電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)，使用交流低壓電源；
（2）根據(jù)平均速度等于中時(shí)刻瞬時(shí)速度，及速度與時(shí)間關(guān)系式，即可求解；
（3）依據(jù)s-t²圖象的斜率，結(jié)合位移與時(shí)間公式，即可求解．

解答 解：（1）AD、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是相鄰兩墨點(diǎn)之間的時(shí)間對(duì)應(yīng)著所通交流電的周期的儀器，而計(jì)數(shù)點(diǎn)之間可通過(guò)計(jì)算求得，并不是測(cè)量計(jì)數(shù)點(diǎn)之間距離的，故A錯(cuò)誤，D正確；
BC、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用4～6V的低壓交流電，而電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是使用220V的交流電源，故B正確，C錯(cuò)誤；
故選：BD．
（2）相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)墨點(diǎn)未畫出，根據(jù)紙帶可知，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔 T=0.1s．
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段過(guò)程的平均速度，
得：
  v₂=$\frac{{x}_{13}}{2T}$=$\frac{5.40-1.20}{2×0.1}×1{0}^{-2}$ m/s=0.21 m/s
同理，${v}_{\frac{56之間}{2}}$=$\frac{{x}_{56}}{T}$=$\frac{16.20-12.00}{0.1}×1{0}^{-2}$m/s=0.42m/s
依據(jù)速度與時(shí)間公式，則有：${v}_{\frac{56之間}{2}}$=v₂+a×3$\frac{1}{2}$T；
解得：a=0.6m/s²
（3）根據(jù)位移與時(shí)間關(guān)系式，即s=$\frac{1}{2}$at²；那么s-t²圖象斜率k=$\frac{1}{2}a$，
因此實(shí)驗(yàn)加速度的大小為a=2k=2×$\frac{29×1{0}^{-2}}{0.6}$m/s²=9.7m/s²；
故答案為：（1）BD；（2）0.21，0.6；（3）$\frac{1}{2}a$，9.7．

點(diǎn)評(píng) 本題要明確實(shí)驗(yàn)的原理：勻變速直線的推論，要在平時(shí)練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的理解與應(yīng)用，提高解決問(wèn)題能力，同時(shí)掌握?qǐng)D象斜率的含義．