Question

10．如圖甲所示，是研究小車做勻變速直線運動的實驗裝置．
（1）某同學打出了一條紙帶，已知計時器打點的時間間隔為0.02s，他按打點先后順序每5個點取1個計數點，得到了O、A、B、C、D等幾個計數點，如圖乙所示，則相鄰兩個計數點之間的時間間隔為0.1s．
（2）電火花計時器使用的電源是A．
A．220V交流電源             B．220V直流電源
C．6V以下交流電源           D．6V以下直流電源
（3）用刻度尺量得OA=1.50cm，AB=1.90cm，BC=2.30cm，CD=2.70cm．由此可知，打C點時小車的速度大小為0.25m/s． 加速度大小為0.40m/s²

（4）如果當時電網中交變電源的電壓變成210V，打計時點的周期不變，而做實驗的同學并不知道，那么加速度的測量值將不變．（填“偏大”、“偏小”或“不變”）

Answer 1

分析 正確解答本題需要掌握：了解打點計時器的構造、工作原理、工作特點等，比如工作電壓、打點周期等，掌握基本儀器的使用，能夠正確的使用打點計時器；根據某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出打C點的瞬時速度，根據連續相等時間內的位移之差是一恒量求出小車的加速度；打點計時器的打點頻率是與交流電源的頻率相同，所以即使電源電壓降低也不改變打點計時器打點周期．

解答 解：（1）打點計時器的打點的時間間隔為0.02s，由于每五個點取一個計數點，則相鄰計數點之間的時間間隔為0.1s，
（2）電火花打點計時器是一種使用交流電源的計時儀器，實驗室中的電火花計時器的工作電壓是220V，故選A
（3）C點的瞬時速度等于BD段的平均速度，則${x}_{C}^{\;}$=$\frac{{x}_{BD}^{\;}}{2T}=\frac{0.0230+0.0270}{0.2}m/s$=0.25m/s．
因為連續相等時間內的位移之差△x=0.40cm，根據△x=aT²得，加速度a=$\frac{△x}{{T}_{\;}^{2}}=\frac{0.4×1{0}_{\;}^{-2}}{0．{1}_{\;}^{2}}m/{s}_{\;}^{2}=0.4m/{s}_{\;}^{2}$
（4）電網電壓變化，并不改變打點的周期，故測量值與實際值相比不變．
故答案為：（1）0.1   （2）A     （3）0.25       0.40     （3）不變

點評 解決本題的關鍵掌握紙帶的處理方法，會通過紙帶求解瞬時速度和加速度，關鍵是勻變速直線運動推論的運用．