Question

19．某实验小组用一端装有定滑轮的长木板，小车、打点计时器（频率为50Hz）、钩码、纸带、细线组成如图1所示的装置，用钩码拉动小车做匀加速直线运动．

（1）甲同学操作了以下实验步骤，其中有明显错误的是D（单选，填写字母）
A．将打点计时器固定在平板上，并接好电路
B．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔
C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码
D．先放开纸带，再接通电源．
（2）乙同学通过完全正确的实验步骤，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定了A、B、C、D、E共5个计数点如图所示，其相邻计数点间还有四个点未画出．
①每两个相邻计数点之间的时间间隔为T=0.1s
②根据纸带上各计数点间的距离，计算出C点的瞬时速度v_c=0.3m/s
③根据图求出小车加速度a=0.4m/s²．

Answer 1

分析 （1）根据实验的原理以及操作的注意事项确定操作错误的步骤．
（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点的瞬时速度，根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出小车的加速度．

解答 解：（1）A．将打点计时器固定在平板上，并接好电路，故A正确；
B．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔，故B正确；
C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码，故C正确；
D．实验时，应先接通电源，再释放小车，故D错误；
所以操作错误的步骤是：D．
（2）①打点的周期为0.02s，相邻计数点间还有四个点未画出，则相邻计数点间的时间间隔为0.1s．
②C点的瞬时速度v_C=$\frac{{x}_{BD}}{2T}$=$\frac{28.0+32.0}{0.2}×1{0}^{-3}$m/s=0.3m/s．
③根据△x=aT²，运用逐差法得，a=$\frac{{x}_{CE}-{x}_{AC}}{4{T}^{2}}$=$\frac{32.0+36.0-（24.0+28.0）}{4×0．{1}^{2}}×1{0}^{-3}$ m/s²=0.4 m/s²
故答案为：（1）D；（2）①0.1，②0.3，③0.4．

点评 解决本题的关键掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解速度和加速度，关键是匀变速直线运动推论的运用．