Question

18．某同學(xué)利用打點計時器測量小車做勻變速直線運動的加速度．

（1）打點計時器是一種使用交流（選填“交流”或“直流”）電源的計時儀器，電磁打點計時器的工作電壓是4～6V，電火花計時器的工作電壓是220V，當(dāng)電源的頻率為50Hz時，打點計時器每隔0.02s打一次點．
（2）使用打點計時器時，接通電源與讓紙帶隨小車開始運動這兩個操作過程的操作順序應(yīng)該是A
A．先接通電源，后釋放紙帶
B．先釋放紙帶，后接通電源
C．釋放紙帶的同時接通電源
D．哪個先，哪個后都可以
（3）實驗中該同學(xué)從打出的若干紙帶中選取一條紙帶，如圖1所示，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計數(shù)點，每相鄰的兩個計數(shù)點之間還有4個點沒有畫出，交流電的頻率為50Hz．
①在打點計時器打B、C、D點時，小車的速度分別為v_B=1.38m/s；v_C=2.64m/s；v_D=3.90m/s．
②在如圖2所示的坐標(biāo)系中畫出小車的v-t圖象．

Answer 1

分析 打點計時器是使用交流電源的計時儀器，電磁打點計時器的工作電壓為4-6V，電火花打點計時器的工作電壓為220V．
實驗時應(yīng)先接通電源，后釋放紙帶．
根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B、C、D的速度，結(jié)合各點的速度作出v-t圖線．

解答 解：（1）打點計時器是一種使用交流電源的計時儀器，電磁打點計時器的工作電壓是4～6V，電火花打點計時器的工作電壓為220V，當(dāng)電源的頻率為50Hz時，打點計時器每隔0.02s打一個點．
（2）使用打點計時器時，為了有效地使用紙帶，應(yīng)先接通電源，后釋放紙帶，故選：A．
（3）根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度知：
${v}_{B}=\frac{{x}_{AC}}{2T}=\frac{0.276}{0.2}m/s$=1.38m/s，
${v}_{C}=\frac{{x}_{BD}}{2T}=\frac{0.6030-0.0750}{0.2}m/s$=2.64m/s，
${v}_{D}=\frac{{x}_{CE}}{2T}=\frac{1.0560-0.2760}{0.2}m/s$=3.90m/s．
小車的速度時間圖線如圖所示．
故答案為：（1）交流，4～6V，220，0.02，（2）A；（3）①1.38，2.64，3.90；②如圖所示．

點評 解決本題的關(guān)鍵紙帶電磁打點計時器和電火花打點計時器的區(qū)別，掌握紙帶的處理方法，會根據(jù)紙帶求解瞬時速度和加速度，關(guān)鍵是勻變速直線運動推論的運用．