Question

20．在研究匀变速直线运动的实验中，如图（a）所示为一次记录小车运动情况的打点纸带．打点计时器接交流电源，交流电频率50Hz，则每隔0.02s打一个点，图中A、B、C、D、E相邻记数点间有4个打点未标出．

（1）各点瞬时速度，V_B=0.875m/s  V_C=1.225m/s．V_D=1.575m/s
（2）在如图（b）所示坐标中作出小车的v-t图线，并根据图线求出a=3.5m/s²．

Answer 1

分析 解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项．
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上各点时小车的瞬时速度大小；根据速度-时间图象解出斜率即为物体的加速度．

解答 解：（1）电磁打点计时器是使用交流电源的计时仪器，工作电压4V～6V，当电源的频率为50Hz时，它每隔0.02s打一次点．
解：（1）相邻计数点间的时间间隔T=0.1s，
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，得：
v_B=$\frac{0.175}{2×0.1}$=0.875m/s
（2）根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于该过程中的平均速度，
v_C=$\frac{0.315-0.07}{2×0.1}$=1.225m/s
v_D=$\frac{0.49-0.175}{2×0.1}$=1.575m/s
利用描点法得出图象如下所示：
（3）根据v-t图象的物理意义可知，其斜率大小等于物体的加速度，因此有：
a=$\frac{△v}{△t}$=3.5 m/s² 
故答案为：交流，0.02；
（1）0.875，1.225，1.575；（2）在如上图（b）所示坐标中作出小车的v-t图线，3.5m/s²

点评 对于基本仪器的使用和工作原理，我们不仅从理论上学习它，还要从实践上去了解它，自己动手去做做，以加强基本仪器的了解和使用；
本题考查利用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要注意练习纸带的处理以及应用图象分析问题的方法．