Question

10．小明同學利用圖（a）所示的實驗裝置探究“物塊速度隨時間變化的關系”．物塊放在木板上，細繩的一端與物塊相連，另一端跨過滑輪掛上鉤碼．打點計時器固定在木板右端，所用電源頻率為50Hz．紙帶穿過打點計時器連接在物塊上．實驗中，物塊在鉤碼的作用下拖著紙帶運動．打點計時器打出的紙帶如圖（b）所示．

（1）在本實驗中，下列操作正確的是：BC
A．電磁打點計時器使用低壓直流電源
B．電磁打點計時器使用低壓交流電源
C．打點前，物塊應靠近打點計時器，要先接通電源，再釋放物塊
D．打點前，物塊應靠近打點計時器，要先釋放物塊，再接通電源
（2）O、A、B…為所選取的計數(shù)點，相鄰兩個計數(shù)點之間有4個點未畫出，用毫米刻度尺量出x₁=1.20cm、x₂=1.60cm、x₃=2.00cm、x₄=2.40cm、x₅=2.80cm、x₆=3.20cm．則相鄰兩個計數(shù)點之間的時間間隔T=s，打下E點時，物塊的速度v_E=0.30m/s，該物塊運動的加速度a=0.40m/s²．（保留兩位小數(shù)）

Answer 1

分析 了解打點計時器的工作原理，電源頻率是50Hz，相鄰計時點的時間間隔為0.02s．能夠熟練使用打點計時器便能正確解答該題；
每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點沒有畫出，所以相鄰的計數(shù)點間的時間間隔為0.1s，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E點時的瞬時速度大�。�

解答 解：（1）AB、電磁打點計時器使用的是6V以下的交流電源，故A錯誤，B正確；
CD、為了提高紙帶的利用率，在釋放小車前，小車要靠近打點計時器，這樣可以盡量在紙帶上多打點，為了提高紙帶的利用率，同時為了使打點更穩(wěn)定，減小誤差，要先接通電源，待計時器開始打點再釋放小車，故C正確，D錯誤；
故選：BC；
（2）由于每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點沒有畫出，所以相鄰的計數(shù)點間的時間間隔為：T=0.10s
由圖中數(shù)據(jù)可知，相鄰的相等時間間隔內(nèi)的位移之差是個定值，即有：△x=0.4cm=0.004m，
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E點時小車的瞬時速度大小．
v_E=$\frac{{x}_{DF}}{2T}$=$\frac{2.80+3.20}{0.2}×1{0}^{-2}$ m/s=0.30m/s
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，得：
a=$\frac{△x}{{T}^{2}}$=$\frac{0.004}{0．{1}^{2}}$ m/s²=0.40 m/s²，
故答案為：（1）BC；（2）0.30；0.40．

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，在平時練習中要加強基礎知識的理解與應用．注意單位的換算，及保留小數(shù)與有效數(shù)字的區(qū)別．