Question

20．某同學用打點計時器等實驗裝置測量做勻加速直線運動的物體的加速度，電源頻率f=50Hz，在紙帶上打出的點中選出零點，每隔4個點取1個計數(shù)點，因保存不當，紙帶被污染．如圖所示，A、B、C、D是依次排列的4個計數(shù)點，僅能讀出其中3個計數(shù)點到零點的距離：s_A=16.6mm，s_c=329.2mm，s_D=624.5mm．
若無法再做實驗，可由以上信息推知：
（1）相鄰兩計數(shù)點的時間間隔為0.1s．
（2）打B物體的速度大小為1.6 m/s（取2位有效數(shù)字）．
（3）物體的加速度大小約為9.3m/s²（取2位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 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）由電源頻率f=50 Hz可知電源周期T₀=0.02s，所以相鄰兩計數(shù)點的時間間隔為：T=5×0.02s=0.1s．
（2）打C點時物體的速度為：V_B=$\frac{{x}_{AC}}{2T}$=$\frac{0.3292-0.0166}{2×0.1}$≈1.6 m/s．
（3）設相鄰位移之差為△X，由紙帶上的數(shù)據(jù)知：S_D-S_A=3（s_D-s_C）-3△X，
代入數(shù)據(jù)解得：△X=0.0927m
又因△X=aT²  解得：a=9.3m/s²
故答案為：（1）0.1；（2）1.6；（3）9.3．

點評 要提高應用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實驗問題的能力，要注意單位的換算和有效數(shù)字的保留，能夠知道相鄰的計數(shù)點之間的時間間隔．