Question

19．物理小組在一次探究活動(dòng)中，測(cè)量滑塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度和某時(shí)刻的瞬時(shí)速度，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1，一木板固定在水平桌面上，一端裝有定滑輪；木板上有一滑塊，其一端與穿過(guò)電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，另一端通過(guò)跨過(guò)定滑輪的細(xì)線與托盤連接．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50Hz．開始實(shí)驗(yàn)時(shí)，在托盤中放入適量砝碼，滑塊開始做加速運(yùn)動(dòng)，在紙帶上打出一系列小點(diǎn)． 

（1）結(jié)合本次實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是：ABD
A、電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用220V交流電源
B、電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)
C、實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先釋放滑塊再打點(diǎn)
D、滑塊應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開始釋放
E、紙帶放在墨粉盤的上面
（2）圖2給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖2所示．根據(jù)圖中數(shù)據(jù)確定滑塊加速度a=0.49m/s²，紙帶上“4”點(diǎn)的瞬時(shí)速度v₄=0.31m/s（結(jié)果小數(shù)點(diǎn)后保留兩位）．

Answer 1

分析 根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理以及操作中的注意事項(xiàng)確定正確的操作步驟．
根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出計(jì)數(shù)點(diǎn)4的速度，根據(jù)連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量求出滑塊的加速度．

解答 解：（1）A、電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用220V的交流電源，每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)，故A、B正確．
C、實(shí)驗(yàn)時(shí)先接通電源，再釋放滑塊，故C錯(cuò)誤．
D、滑塊應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開始釋放，故D正確．
E、紙帶放在墨粉紙盤的下面，故E錯(cuò)誤．
故選：ABD．
（2）根據(jù)△x=aT²，運(yùn)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，
計(jì)數(shù)點(diǎn)4的瞬時(shí)速度${v}_{4}=\frac{{x}_{35}}{2T}=\frac{（2.90+3.39）×1{0}^{-2}}{0.2}$m/s=0.31m/s．
故答案為：（1）ABD，（2）0.49，0.31．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握紙帶的處理方法，會(huì)根據(jù)紙帶求解瞬時(shí)速度和加速度，主要是勻變速直線運(yùn)動(dòng)推論的運(yùn)用．