Question

13．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（a）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（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、F、G共7个计数点如图（b）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试根据纸带上各个计数点间的距离，计算出C点的瞬时速度v_c=0.48m/s（结果保留二位有效数字）
③根据图（b）求出小车加速度a=0.80m/s²（结果保留二位有效数字）

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）实验时，应先接通电源，再释放小车，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${v}_{C}=\frac{{x}_{BD}}{2T}=\frac{（4.38+5.20）×1{0}^{-2}}{0.2}$m/s=0.48m/s．
③根据△x=aT²，运用逐差法得，a=$\frac{{x}_{DG}-{x}_{AD}}{9{T}^{2}}$=$\frac{（5.99+6.80+7.62-3.62-4.38-5.20）×1{0}^{-2}}{9×0.01}$=0.80m/s²
故答案为：（1）D，（2）0.1，0.48，0.80

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．