Question

7．在“探究小車速度隨時間變化規(guī)律”的實驗中：
（1）（單選題）電火花計時器正常工作時，其打點的周期取決于D．
A．交流電壓的高低               B．紙帶的長度
C．墨粉紙盤的大小                D．交流電的頻率
（2）（單選題）下列操作中正確的有A．
A．在釋放小車前，小車要靠近打點計時器
B．打點計時器應放在長木板的有滑輪一端
C．應先釋放小車，后接通電源
D．電火花計時器應使用6V以下交流電源
（3）（單選題）如圖1為同一打點計時器打下的4條紙帶，四條紙帶的a、b間的間距相等，則a、b間的平均速度最大的是A．

（4）某同學得到一條用電火花計時器打下的紙帶如圖2所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G 7個計數(shù)點，每打5次點記為一個計數(shù)點．

①設電火花計時器打計時點的周期為T，則計算計數(shù)點F的瞬時速度v_F的公式為：v_F=$\frac{ad2kkec_{6}^{\;}-t5k22rs_{4}^{\;}}{10T}$；
②他經(jīng)過測量并計算得到電火花計時器在打B、C、D、E、F各點時物體的瞬時速度如下表．以A點對應的時刻為t=0，試在圖3所示坐標系中合理地選擇標度，作出v-t圖象，并利用該圖象求出物體的加速度a=0.40 m/s²（結果保留兩位有效數(shù)字）；

對應點	B	C	D	E	F
速度（m/s）	0.141	0.180	0.218	0.262	0.301

Answer 1

分析 （1）了解打點計時器的打點原理，由于交變電流方向的改變間隔打點．
（2）正確解答本題需要掌握：打點計時器的使用以及簡單構造，小車應該從靠近打點計時器的位置處釋放．實驗中為了在紙帶上打出更多的點，為了打點的穩(wěn)定，具體操作中要求先啟動打點計時器然后釋放小車．
（3）打點計時器打點的時間間隔相等，根據(jù)平均速度的公式可比較大小關系．
（4）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F點時小車的瞬時速度大小，根據(jù)速度-時間圖象的斜率表示加速度解出加速度的數(shù)值．

解答 解：（1）當電流為正方向時，振片受向下的力，此時打點一次，當電流方向為反方向時，振片受向上的力，此時不打點，所以在交流電的一個周期內(nèi)打點一次，即每兩個點間的時間間隔等于交流電的周期．而交流電的周期又等于電源的頻率的倒數(shù)，故ABC錯誤，D正確．
故選：D．
（2）A、在釋放小車前，小車應盡量靠近打點計時器，以能在紙帶上打出更多的點，有利于實驗數(shù)據(jù)的處理和誤差的減小，故A正確；
B、打點計時器應固定在長木板遠離滑輪的一端，故B錯誤；
C、實驗中為了在紙帶上打出更多的點，提高紙帶的利用效率，具體操作中要求先啟動打點計時器然后釋放小車，故C錯誤；
D、電火花計時器應使用220V的交流電源，故D錯誤；
故選：A
（3）四條紙帶a、b間的距離都相等，打點計時器打點的時間間隔相等，在A紙帶中，間隔數(shù)最小，知ab段運動的時間最短，根據(jù)知$\overline{v}=\frac{x}{t}$，平均速度最大的是A紙帶．
故答案為：A．
（4）①電火花計時器的周期為T，每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點圖中沒有畫出，所以相鄰的計數(shù)點間的時間間隔T′=5T．
根據(jù)勻變速直線運中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，
得：v_F =$\frac{25xr0h2_{6}^{\;}-2mitr50_{4}^{\;}}{10T}$
②用描點法作出v-t圖象如圖所示，

作出v-t圖象如圖所示，注意盡量使描出的點落到直線上，不能落到直線上的點盡量讓其分布在直線兩側．    
由速度-時間圖象的斜率表示加速度，由圖線的斜率求出加速度a=$\frac{△v}{△t}$=$\frac{0.3-0.1}{0.5}$$m/{s}_{\;}^{2}$=0.40 m/s²；
故答案為：（1）D     （2）A     （3）A     （4）①$\frac{oocoyv2_{6}^{\;}-lsooaco_{4}^{\;}}{10T}$；    ②用描點法作出v-t圖象如上圖所示，0.40

點評 本題考查了打點計時器的周期、實驗注意事項、根據(jù)紙帶判斷物體平均速度的大小等問題；帶點計時器是高中物理實驗中常用的計時儀器，一定要掌握其原理、使用方法、使用注意事項．要提高應用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實驗問題的能力，在平時練習中要加強基礎知識的理解與應用．