Question

20．在“探究小車速度隨時間變化的規律”實驗中
（1）下列操作正確的是AC
A．小車要從靠近打點計時器處開始釋放
B．打點計時器應放在長木板有滑輪的一端
C．操作時，應先接通電源，再釋放小車
D．電磁打點計時器應使用低壓直流電源
（2）電磁打點計時器所接的電源是50Hz，每隔0.02s打一個點．某次實驗中得到的一條紙帶如圖所示，從比較清晰的點起，每5個點取一個計數點，分別標明0、1、2、3、4，量得x₁=30.0mm，x₂=36.0mm，x₃=42.0mm，x₄=48.0mm，求打“2”號點時的瞬時速度是0.39m/s，小車的加速度為0.60m/s²．（計算結果均保留兩位有效數字）

Answer 1

分析 正確解答本題需要掌握：打點計時器的使用以及簡單構造，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．
紙帶實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度和加速度．

解答 解：（1）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、電磁打點計時器應使用低壓交流電源，故D錯誤；
故選：AC．
（2）電源頻率是50Hz，每隔0.02s，
由于兩相鄰計數點間有四個點未畫出，所以兩相鄰計數點時間間隔為0.1s
利用勻變速直線運動的推論得：
v₂=$\frac{{x}_{2}+{x}_{3}}{2T}$=$\frac{36.0+42.0}{0.2}×1{0}^{-3}$=0.39m/s
由于相鄰的時間間隔位移之差不相等，
根據運動學公式推論△x=at²采用逐差法得出：
a=$\frac{{x}_{3}+{x}_{4}-{x}_{1}-{x}_{2}}{（2T）^{2}}$=$\frac{42.0+48.0-30.0-36.0}{0．{2}^{2}}×1{0}^{-3}$m/s²=0.60m/s²
故答案為：（1）AC；（2）0.02；0.39；0.60．

點評 分清楚實驗中能夠通過儀器直接測得的物理量和運用物理規律間接求得的物理量．能夠知道相鄰的計數點之間的時間間隔．要注意單位的換算和有效數字的保留．了解逐差法求解加速度有利于減小誤差．