Question

19．在“探究小車速度隨時間變化的規律”的實驗中：
（1）s根據打點計時器打出的紙帶，可以從紙帶上直接測量得到的物理量是A
A．位移 B．速度 C．加速度 D．平均速度
（2）下列操作中正確的是AC
A．在釋放小車前，小車要靠近打點計時器
B．打點計時器應放在木板有滑輪的一端
C．應先接通電源，待打點計時器穩定后再釋放小車
D．電磁打點計時器應使用220V交流電源
（3）某同學在“探究小車速度隨時間變化的規律”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，在紙帶上每隔4個點取一個計數點，從而確定出A、B、C、D、E共五個計數點，打點計時器所用交流電的頻率為500Hz，如圖所示：

①紙帶上C的速度v_C=2.64m/s；
②下車運動的加速度a=12.6m/s²．（以上數據均保留三位有效數字）

Answer 1

分析 （1）根據打點計時器的工作原理及應用可以判斷各物理量是否能正確得出．
（2）小車應該從靠近打點計時器的位置處釋放．實驗中為了在紙帶上打出更多的點，為了打點的穩定，具體操作中要求先啟動打點計時器然后釋放小車；
（3）根據勻變速直線運動中中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度，可以求出C點的瞬時速度，根據相鄰的相等時間內的位移之差為一恒量，即△x=aT²算出小車的加速度．

解答 解：（1）打點計時器直接測量的物理量有時間和位移，速度及平均速度及瞬時速度需要計算才能求出；故選：A；
（2）AB、在釋放小車前，小車應盡量靠近打點計時器，以能在紙帶上打出更多的點，有利于實驗數據的處理和誤差的減小，故A正確，故B錯誤；
C、實驗中為了在紙帶上打出更多的點，提高紙帶的利用效率，具體操作中要求先啟動打點計時器然后釋放小車，故C正確；
D、電火花計時器應使用220V的交流電源，電磁式采用低壓交流電源；故D錯誤；
故選：AC．
（3）①在紙帶上每隔4個點取一個計數點，則相鄰兩個計數點間的時間間隔為0.1s．
C點的速度等于BD的平均速度，則${v}_{c}=\frac{{x}_{BD}}{2T}=\frac{（60.30-7.50）×1{0}^{-2}}{0.2}$m/s=2.64m/s．
②AB=7.50cm，BC=20.10cm，CD=32.70cm，DE=45.30cm，可見相等相鄰的時間內的位移之差是一恒量，△x=12.60cm．
根據△x=aT²得，a=$\frac{12.60×1{0}^{-2}}{0.01}$=12.6m/s²．
故答案為：（1）A； （2）AC；（3）2.64，12.60．

點評 本題考查了打點計時器的應用以及根據紙帶求物體運動的速度、加速度等問題，要熟練掌握從紙帶上獲取小車速度、加速度的方法．