Question

1．在利用打點計時器研究勻變速直線運動實驗中，
（1）電火花打點計時器使用220V交流（請選擇“低壓直流”、“4-6V交流”“220V交流”）電源，在實驗過程中，使用打點計時器時，應先接通電源，再釋放紙帶（請選擇“先釋放紙帶，再接通電源”、“先接通電源，再釋放紙帶”）
（2）某同學得到一條用打點計時器打下的紙帶如圖1所示，并在其上取A、B、C、D、E、F、G等7個計數點，每相鄰兩個計數點間還有4個點，圖中沒有畫出，已知打點計時器接電源頻率為f=50Hz，他通過直接測量各計數點B、C、D、E、F到A點的距離d₁、d₂、d₃、d₄、d₅、d₆，可計算出打下各點時物體的瞬時速度和物體的加速度．

則他計算v_F的公式為v_F=$\frac{4wm2mkl_{6}-eyxhr2k_{4}}{10}f$；（填寫字母表達式）
（3）圖2為某同學在實驗中打出的一條紙帶，圖中所示的是每打5個點所取的計數點，但由于疏忽第3個計數點位置被污物遮蓋，無法看出．該同學仍可直接利用圖中的數據可求得：
①該物體的加速度為0.74m/s²．（保留兩位有效數字）
②第3個記數點與第2個記數點的距離約為4.36cm．

Answer 1

分析 （1）了解打點計時器的工作電壓和實驗的工作步驟，能夠熟練使用打點計時器便能正確解答該題．
（2）根據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��；
（3）根據連續(xù)相等時間內的位移之差是一恒量求出加速度，根據△x=aT²的規(guī)律可求得2、3兩點間的距離．

解答 解：（1）電火花計時器的電源應使用220V交流電壓；
實驗時，應先放開小車，再接通打點計時器電源，由于小車運動較快，可能會使打出來的點很少，不利于數據的采集和處理；
（2）根據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，
解得：v_F=$\frac{{x}_{EG}}{2T}$=$\frac{vjea7um_{6}-ed22vdh_{4}}{10}f$；
（3）設1、2間的位移為x₁，2、3間的位移為x₂，3、4間的位移為x₃，4、5間的位移為x₄；
因為周期為T=0.02s，且每打5個點取一個記數點，所以每兩個點之間的時間間隔T=0.1s；
由勻變速直線運動的推論x_m-x_n=（m-n）at²得：
x₄-x₁=3at²代入數據得：
（5.83-3.62）×10^-2=3a×0.1²
解得：a=0.74m/s²．
第3個記數點與第2個記數點的距離即為x₂，由勻變速直線運動的推論：x₂-x₁=at²得：
x₂=x₁+at²代入數據得：
x₂=3.62×10^-2+0.74×0.1²=0.0436m；
即為：4.36cm．
故答案為：（1）220V交流，先接通電源，再釋放紙帶；（2）$\frac{mlxskkf_{6}-swzc7bl_{4}}{10}f$；
（3）①0.74；②4.36．

點評 對于紙帶的問題，我們要熟悉勻變速直線運動的特點和一些規(guī)律，提高應用基本規(guī)律解答實驗問題的能力；本題關鍵明確：勻變速直線運動中，平均速度等于中間時刻的瞬時速度；連續(xù)相等的時間間隔內位移之差為恒量，即：△x=aT²．