Question

15．在做“研究勻變速直線運動”的實驗時，得到一條紙帶如圖所示，A、B、C、D、E、F、G為計數(shù)點，每兩個計數(shù)點間還有4個點未畫出，x_l=1.20cm，x₂=1.60cm，x₃=1.98cm，x₄=2.38cm，x₅=2.79cm，x₆=3.18cm．
（1）為了達到實驗的目的，除了有電磁打點計時器（含頻率為50Hz的交流電源）、紙帶、小車、細(xì)繩、導(dǎo)線、鉤碼、長木板外，還需要的測量儀器有刻度尺．
（2）電磁打點計時器的工作電壓為4V～6V，打點周期為0.02s，圖中兩計數(shù)點的時間間隔T=0.1s．
（3）打點計時器在打B點時小車的瞬時速度V_B=0.14m/s，打F點時小車的瞬時速度V_F=0.30m/s（計算時保留兩位有效數(shù)字）．
（4）B點到F點的加速度為a=0.40m/s²（計算時保留兩位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項；
根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，根據(jù)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B、C點時小車的瞬時速度大�。�

解答 解：（1）除了有電磁打點計時器（含頻率為50Hz的交流電源）、紙帶、小車、細(xì)繩、導(dǎo)線、鉤碼、長木板外，還需要的測量儀器有刻度尺；
（2）電磁打點計時器和電火花打點計時器都是使用交流電源的計時儀器，電磁打點計時器工作電壓4V～6V，當(dāng)電源的頻率為50Hz時，它每隔0.02s打一次點，
因每兩個計數(shù)點間還有4個點未畫出，因此兩個計數(shù)點的時間間隔為0.1s；
（3）根據(jù)勻變速直線運動特點，可知C點的瞬時速度為：
v_B=$\frac{{x}_{AC}}{2T}$=$\frac{0.0120+0.0160}{2×0.1}$≈0.14m/s
v_F=$\frac{{x}_{EG}}{2T}$=$\frac{0.0279+0.0318}{2×0.1}$≈0.30m/s
（4）由題意可知△x=aT²，依據(jù)作差法，
則有：a=$\frac{（{x}_{4}+{x}_{5}+{x}_{6}）-（{x}_{1}+{x}_{2}+{x}_{3}）}{（3T）^{2}}$，
帶入數(shù)據(jù)解得：a=0.40m/s²．
故答案為：（1）刻度尺；（2）4V～6V，0.02，0.1；（3）0.14，0.30；（4）0.40．

點評 對于實驗裝置和工作原理，我們不僅從理論上學(xué)習(xí)它，還用從實踐上去了解它，自己動手去做做；
本題借助實驗考查了勻變速直線的規(guī)律以及推論的應(yīng)用，在平時練習(xí)中要加強基礎(chǔ)知識的理解與應(yīng)用，提高解決問題能力，同時加強實際操作，提高實驗技能．