Question

12．（1）在做《探究小車速度隨時間變化的規律》的實驗時，要用到打點計時器，打點計時器是一種計時儀器，其電源頻率為50Hz，常用的電磁打點計時器和電火花計時器使用的是交流電（直流電，交流電），它們是每隔0.02s 打一個點．
（2）接通打點計時器電源和讓紙帶開始運動，這兩個操作之間的時間順序關系是A

A．先接通電源，后讓紙帶運動	B．先讓紙帶運動，再接通電源
C．讓紙帶運動的同時接通電源	D．先讓紙帶運動或先接通電源都可以

（3）小車拖動紙帶運動，打出的紙帶如圖所示．選出A、B、C、D、E、F、G，7個計數點，每相鄰兩點間還有4個計時點（圖中未標出）．已知各點間位移．則：

①E點的瞬時速度V_E=0.32m/s（保留二位有效數字）；
②小車運動加速度a=0.50m/s²（保留二位有效數字）．

Answer 1

分析 （1）打點計時器是一種計時儀器，其電源頻率為50Hz，常用的電磁打點計時器和電火花計時器使用的是交流電，它們是每隔0.02s打一個點；
（2）使用時應先給打點計時器通電打點，然后釋放紙帶讓紙帶，如果先放開紙帶開始運動，再接通打點計時時器的電源，紙帶上可能由很長一段打不上點．
（3）平均速度等于位移除以時間，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E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）打點計時器是一種計時儀器，其電源頻率為50Hz，常用的電磁打點計時器和電火花計時器使用的是交流電，它們是每隔0.02s打一個點．
（2）開始記錄時，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，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，不利于數據的采集和處理，會對實驗產生較大的誤差；同時先打點再釋放紙帶，可以使打點穩定，提高紙帶利用率，可以使紙帶上打滿點，故BCD錯誤，A正確．
故選：A
（3）①計數點之間的時間間隔為：T=0.1s；
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0.1s
v_E=$\frac{{x}_{DF}}{2T}$=$\frac{0.029+0.034}{2×0.1}$≈0.32m/s
從左到右設兩計數點之間的距離分別為x₁、x₂、x₃、x₄、x₅、x₆；
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，得：
x₄-x₁=3a₁T² 
x₅-x₂=3a₂T² 
x₆-x₃=a₃T² 
為了更加準確的求解加速度，我們對三個加速度取平均值，有：
a=$\frac{{a}_{1}+{a}_{2}+{a}_{3}}{3}$=$\frac{（{x}_{4}+{x}_{5}+{x}_{6}）-（{x}_{1}+{x}_{2}+{x}_{3}）}{9{T}^{2}}$=$\frac{0.029+0.034+0.039-0.014-0.019-0.024}{9×0．{1}^{2}}$≈0.50m/s²；
故答案為：（1）交流電，0.02；（2）A；（3）0.32，0.50．

點評 對于基本儀器的使用和工作原理，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，以加強基本儀器的了解和使用；同時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．