Question

20．某同学用电磁打点计时器来探究小车匀变速直线运动规律．
（1）所用电源为50Hz交流（填“直流”或“交流”）电源，打点计时器每隔0.02s打一次点．
（2）该同学的部分实验步骤如下：
A．接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车
B．小车停止运动后，关闭电源，取出纸带
C．将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连
D．把打点计时器固定在平板上，让纸穿过限位孔
上述实验步骤的正确顺序是：DCAB（选填用字母代号即可）
（3）实验中得到被小车拖动的纸带如图所示，在纸带上确定了A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，每两个相邻计数点之间还有四个点没有标出．则每两个相邻计数点之间的时间间隔为0.1s；打下D点时小车的瞬时速度为0.56m/s；小车的加速度为0.81　m/s²．（最后两空保留2位有效数字）

Answer 1

分析 根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出D点的瞬时速度，根据连续相等时间内的位移之差是一恒量，运用逐差法求出加速度．

解答 解：（1）打点计时器使用交流电源，打点计时器每隔0.02s打一个点．
（2）实验时先组装器材，顺序为D、C，然后进行实验，顺序为：A、B．则实验步骤的正确顺序为：DCAB．
（3）相邻计数点间的时间间隔T=0.1s，D点的瞬时速度${v}_{D}=\frac{{x}_{CE}}{2T}=\frac{（5.20+5.99）×1{0}^{-2}}{0.2}$m/s=0.56m/s．
根据△x=aT²，运用逐差法得，a=$\frac{{x}_{DG}-{x}_{AD}}{9{T}^{2}}$=$\frac{（5.99+6.80+7.62-3.62-4.28-5.20）×1{0}^{-2}}{9×0.01}$=0.81m/s²．
故答案为：（1）交流，0.02，（2）DCAB，（3）0.1，0.56，0.81．

点评 解决本题的关键掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度和加速度，关键是匀变速直线运动推论的运用，注意有效数字的保留．