Question

10．在“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示．小明從實(shí)驗(yàn)中挑選一條點(diǎn)跡清晰的紙帶（相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出），用刻度尺測(cè)量計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電的頻率為50Hz．

（1）部分實(shí)驗(yàn)步驟如下：
A．測(cè)量完畢，關(guān)閉電源，取出紙帶．
B．接通電源，待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作穩(wěn)定后放開小車．
C．將小車�？吭诖螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，小車尾部與紙帶相連．
D．把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在平板上，讓紙帶穿過限位孔．
上述實(shí)驗(yàn)步驟的正確順序是：DCBA（用字母填寫）
（2）從圖乙中所給的刻度尺上讀出A、B兩點(diǎn)間的距離s₁=0.80cm；
（3）該小車的加速度a=0.30m/s²，C點(diǎn)速度為0.13m/s．（計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù)）
（4）小強(qiáng)同學(xué)在研究自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)也挑選了一條紙帶，取其中的一段標(biāo)出計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖丙所示，測(cè)出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離x₁，x₂，x₃，x₄，x₅，x₆，通過計(jì)算得到1至6各點(diǎn)的瞬時(shí)速度如下表所示，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)間隔T=0.02s，請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)紙圖丁上作出相關(guān)圖線，并求重錘運(yùn)動(dòng)的加速度a=18.2m/s²．（計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù)）

	1	2	3	4	5	6
V（m/s）	0.65	1.04	1.42	1.81	2.19	2.57

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理確定正確的操作步驟．
（2）刻度尺的讀數(shù)需要讀到最小刻度的下一位．
（3）根據(jù)連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量，求出小車的加速度，根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出C點(diǎn)的速度．
（4）根據(jù)描點(diǎn)法可得出對(duì)應(yīng)的圖象，根據(jù)圖象的性質(zhì)可求得加速度．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在平板上，讓紙帶穿過限位孔，將小車�？吭诖螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，小車尾部與紙帶相連．然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)量完畢關(guān)閉電源，故操作順序?yàn)椋篋CBA．
（2）圖乙中所給的刻度尺上讀出A、B兩點(diǎn)間的距離s₁=1.80cm-1.00cm=0.80cm
（3）根據(jù)x_CD-x_BC=aT²得：
a=$\frac{{x}_{CD}-{x}_{BC}}{{T}^{2}}$=$\frac{（1.40-1.10）×1{0}^{-2}}{0．{1}^{2}}$=0.30m/s²．
C點(diǎn)的速度為：v_C=$\frac{{x}_{BD}}{2T}$=$\frac{2.50×1{0}^{-2}}{2×0.1}$m/s=0.13m/s．
（4）由圖可知，每兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間相隔兩個(gè)間隔，故時(shí)間間隔為0.04s；
根據(jù)表中數(shù)據(jù)利用描點(diǎn)法可得出圖象如圖所示；
根據(jù)圖象性質(zhì)可知，圖象中的斜率表示加速度，則可知a=$\frac{2.6-0.5}{0.24-0.028}$=9.9O/s²；

故答案為：（1）DCBA，（（2）0.80 （3）0.30； 0.13（4）9.90

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握紙帶的處理方法，會(huì)通過紙帶求解瞬時(shí)速度和加速度，關(guān)鍵是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論運(yùn)用，也可以通過速度時(shí)間圖線求解加速度．