Question

5．如圖，某同學在“研究勻變速直線運動”實驗中，由電火花打點計時器得到表示小車運動過程的一條清晰的紙帶，所用電源的頻率是50Hz，紙帶上每五個點作為一個計數點（每兩個計數點間還有四個實際點未畫出），相鄰兩計數點間距離分別為：S_OA=6.00cm、S_AB=6.80cm、S_BC=7.60cm、S_CD=8.40cm、S_DE=9.20cm、S_EF=10.00cm

（1）電火花打點計時器的工作電壓為交流220V，每兩個計數點之間的時間間隔為T=0.1s；
（2）小車的加速度大小為0.8m/s²；
（3）打下C點時的瞬時速度為0.8m/s．

Answer 1

分析 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2點時小車的瞬時速度大小；根據勻變速直線運動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小．

解答 解：（1）實驗用的電火花打點計時器的工作電壓是220V的交流電．已知打點計時器電源頻率為50Hz，則紙帶上打相鄰兩點的時間間隔為 0.02s，而相鄰的計數點間的時間間隔為t=0.1s
（2）相鄰兩計數點之間還有四個點未畫出，所以相鄰的計數點間的時間間隔為：t=0.1s，
根據勻變速直線運動的推論公式有：△x=aT²，
得：x_CF-x_OC=△x=9aT²整理：a=$\frac{（10.00+9.20+8.40-7.60-6.80-6.00）×1{0}^{-2}}{0.09}$=0.8m/s²
（3）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，得：v_C=$\frac{{x}_{BD}}{{t}_{BD}}$=$\frac{（7.60+8.40）×1{0}^{-2}}{2×0.1s}$=0.8m/s
故答案為：（1）220，0.1；（2）0.8m/s²；（3）0.8

點評 要提高應用勻變速直線的規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．