Question

16．某同学进行“探究小车速度随时间变化的规律”实验时，
（1）下列说法正确的是BD（双项选择题）
A．电磁式打点计时器使用220v交流电源
B．先接通电源，让打点计时器正常工作时，再拖动纸带
C．纸带上的打点密集说明，纸带运动速度较大
D．从纸带上能看清的点开始选择计数点，并测量处理数据
（2）已知计时器打点的时间间隔为0.02s，该同学按打点先后顺序每隔4个点取1个计数点，得到了O、A、B、C、D等几个计数点，如图1所示，用刻度尺量得OA=1.50cm、AB=1.90cm、BC=2.30cm、CD=2.70cm．由此可知，打C点时纸带的速度大小为0.25m/s．纸带运动的加速度大小为0.4m/s²．（小数点后保留两位有效数字）
（3）另一同学利用如图2所示的装置测定导轨上滑块运动的加速度，滑块上安装了宽度为d的遮光板．滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门A、B，配套的数字毫秒计（图中未画出）记录了遮光板通过第一个光电门A的时间为△t₁，则滑块通过第一个光电门的速度表达式为v_A=$\frac{d}{△{t}_{1}}$．若已知滑块通过两光电门速度分别为v_A、v_B，两个光电门A、B间距离为L，则滑块的加速度表达式为α=$\frac{{{v}_{B}}^{2}-{{v}_{A}}^{2}}{2L}$．

Answer 1

分析 （1）电磁式打点计时器使用4-6V的交流电源，实验时先接通电源，再释放纸带，点迹密表面相等时间内的位移小，可知速度小．
（2）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C点的速度，根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出加速度．
（3）根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度求出滑块通过第一个光电门的速度，根据匀变速直线运动的速度位移公式求出加速度．

解答 解：（1）A、电磁式打点计时器使用4-6V的交流电源，故A错误．
B、实验时先接通电源，再释放纸带，故B正确．
C、纸带上的打点密集说明，纸带运动速度较小，故C错误．
D、从纸带上能看清的点开始选择计数点，并测量处理数据可以减小实验的误差，故D正确．
故选：BD．
（2）C点的速度等于BD段的平均速度，则有：${v}_{C}=\frac{{x}_{BD}}{2T}=\frac{（2.30+2.70）×1{0}^{-2}}{0.2}m/s$=0.25m/s．
因为连续相等时间内的位移之差为0.40cm，根据△x=aT²得，加速度为：a=$\frac{△x}{{T}^{2}}=\frac{0.4×1{0}^{-2}}{0.01}=0.4m/{s}^{2}$．
（3）滑块通过第一个光电门的速度表达式为：v_A=$\frac{d}{△{t}_{1}}$，根据速度位移公式得：a=$\frac{{{v}_{B}}^{2}-{{v}_{A}}^{2}}{2L}$．
故答案为：（1）BD；（2）0.25，0.4；（3）$\frac{d}{△{t}_{1}}$，$\frac{{{v}_{B}}^{2}-{{v}_{A}}^{2}}{2L}$．

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．