Question

2．某同學在做“測定勻變速直線運動的加速度”實驗時打出的紙帶如圖所示，每兩點之間還有四點沒有畫出來，圖中上面的數(shù)字為相鄰兩點間的距離，打點計時器的電源頻率為50Hz．（答案保留三位有效數(shù)字）

（1）打第4個計數(shù)點時紙帶的速度v₄=1.20m/s．
（2）0-6點間的加速度為a=1.98m/s²．
（3）在使用打點計器時，下列說法正確的是：ACD．
A．應先接通電源，再使紙帶運動               
B．應先使紙帶運動，再接通電源
C．電磁打點計時器應使用4～6V的交流電
D．電火花計時器應使用220V的交流電．

Answer 1

分析 （1、2）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4點時小車的瞬時速度大小，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；
（3）本題考查了打點計時器的具體應用，熟悉打點計時器的使用細節(jié)即可正確解答本題．

解答 解：（1）因為每兩點之間還有四點沒有畫出來，所以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，
v₄=$\frac{{x}_{35}}{2T}$=$\frac{0.11+0.129}{2×0.1}$m/s=1.20m/s
（2）設0到1之間的距離叫x₁，設1到2之間的距離叫x₂，設2到3之間的距離叫x₃，設3到4之間的距離叫x₄，設4到5之間的距離叫x₅，設5到6之間的距離叫x₆，
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，
得：x₄-x₁=3a₁T² 
    x₅-x₂=3a₂T² 
    x₆-x₃=3a₃T² 
為了更加準確的求解加速度，我們對三個加速度取平均值
得：a=$\frac{1}{3}$（a₁+a₂+a₃）
即小車運動的加速度計算表達式為：a=$\frac{{x}_{6}+{x}_{5}+{x}_{4}-{x}_{3}-{x}_{2}-{x}_{1}}{9{T}^{2}}$
=$\frac{0.151+0.129+0.11-0.091-0.071-0.05}{9×0．{1}^{2}}$m/s²=1.98m/s²
（3）A、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(chǎn)生較大的誤差；故在實驗時，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；故A正確．B錯誤；
C、電磁打點計時器應使用4～6V的交流電，故C正確；
D、電火花計時器應使用220V的交流電．故D正確；
故答案為：（1）1.20m/s；（2）1.98m/s²；（3）ACD．

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；對于基本實驗儀器，要會正確使用，了解其工作原理，為將來具體實驗打好基礎，對于實驗裝置和工作原理，我們不僅從理論上學習它，還要從實踐上去了解它，自己動手去做做．