Question

某同學在“用打點計時器測速度”的實驗中，用打點計時器記錄了被小車拖動的紙帶的運動情況，在紙帶上確定出A、B、C、D、E、F、G共7個計數(shù)點．其相鄰點間的距離如圖1所示，每兩個相鄰的測量點之間的時間間隔為0.10s．（本題計算結果均保留3位有效數(shù)字）
（1）在實驗中，使用打點計時器操作步驟應先

 

再

 

（選填“釋放紙帶”或“接通電源”）．
（2）每兩個計數(shù)點間還有

 

個點沒有標出．
（3）通過分析紙帶可知小車的平均加速度為

 

．
（4）試根據(jù)紙帶上各個計數(shù)點間的距離，每隔0.10s測一次速度，計算出打下B、C、D三個點時小車的瞬時速度，并將各個速度值填入下表

	VB	VC	VD	VE	VF
數(shù)值（m/s）				0.640	0.721

（5）將B、C、D、E、F各個時刻的瞬時速度標在如圖2直角坐標系中，并畫出小車的瞬時速度隨時間變化的關系圖線．

Answer 1

分析：理解實驗過程應當先接通電源，在釋放紙帶．如果先釋放紙帶后接通電源，有可能會出現(xiàn)小車已經(jīng)拖動紙帶運動一段距離，電源才被接通，那么紙帶上只有很小的一段能打上點，大部分紙帶沒有打上點，紙帶的利用率太低．
根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=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，可以求出打紙帶上計數(shù)點時小車的瞬時速度大�。�

解答：解：（1）開始記錄時，應先給打點計時器通電打點，然后釋放紙帶讓紙帶（隨物體）開始運動，如果先放開紙帶開始運動，再接通打點計時時器的電源，由于重物運動較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會對實驗產生較大的誤差；同時先打點再釋放紙帶，可以使打點穩(wěn)定，提高紙帶利用率，可以使紙帶上打滿點，故使用打點計時器操作步驟應先“接通電源”再“釋放紙帶”．
（2）由于打點計時器的打點周期為0.02s，相鄰兩計數(shù)點間的時間為0.1s，則相鄰兩計數(shù)點間還有四個點未標出．
（3）根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，
a=

xDG-xAD

9T2

=

0.0762+0.0680+0.0599-0.0522-0.0438-0.0362

9×0.01

m/s²=0.801m/s²
（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，
得：v_B=

xAC

2T

=

0.0362+0.0438

0.2

m/s=0.400m/s
v_C=

xBD

2T

=

0.0520+0.0438

0.2

m/s=0.479m/s
v_D=

xCE

2T

=

0.0520+0.0599

0.2

m/s=0.560m/s
（5）利用描點法得出圖象如右圖所示：
故答案為：（1）接通電源；釋放紙帶；（2）4；（3）0.801；（4）0.400；0.479；0.560；（5）如右圖所示．

點評：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．