Question

19．物理小组在一次探究活动中，测量滑块做匀加速直线运动的加速度和某时刻的瞬时速度，实验装置如图1，一木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与穿过电火花打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接．打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz．开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做加速运动，在纸带上打出一系列小点． 

（1）结合本次实验，下列说法正确的是：ABD
A、电火花打点计时器使用220V交流电源
B、电火花打点计时器每隔0.02s打一个点
C、实验中应先释放滑块再打点
D、滑块应靠近打点计时器开始释放
E、纸带放在墨粉盘的上面
（2）图2给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），计数点间的距离如图2所示．根据图中数据确定滑块加速度a=0.49m/s²，纸带上“4”点的瞬时速度v₄=0.31m/s（结果小数点后保留两位）．

Answer 1

分析 根据实验的原理以及操作中的注意事项确定正确的操作步骤．
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计数点4的速度，根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出滑块的加速度．

解答 解：（1）A、电火花打点计时器使用220V的交流电源，每隔0.02s打一个点，故A、B正确．
C、实验时先接通电源，再释放滑块，故C错误．
D、滑块应靠近打点计时器开始释放，故D正确．
E、纸带放在墨粉纸盘的下面，故E错误．
故选：ABD．
（2）根据△x=aT²，运用逐差法得，a=$\frac{{x}_{36}-{x}_{03}}{9{T}^{2}}$=$\frac{（2.90+3.39+3.88-1.43-1.92-2.41）×1{0}^{-2}}{9×0.01}$m/s²=0.49m/s²，
计数点4的瞬时速度${v}_{4}=\frac{{x}_{35}}{2T}=\frac{（2.90+3.39）×1{0}^{-2}}{0.2}$m/s=0.31m/s．
故答案为：（1）ABD，（2）0.49，0.31．

点评 解决本题的关键掌握纸带的处理方法，会根据纸带求解瞬时速度和加速度，主要是匀变速直线运动推论的运用．