Question

19．某實(shí)驗(yàn)小組在實(shí)驗(yàn)室探究勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，獲取一條做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的小車牽引的紙帶，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用交流電源的頻率是50Hz，由紙帶上打出的某一點(diǎn)開始，每5個(gè)點(diǎn)剪下一段紙帶，按如圖所示，使每一條紙帶下端與x軸重合，左邊與y軸平行，將紙帶貼在直角坐標(biāo)系中，則：
（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器正常工作時(shí)，打點(diǎn)的時(shí)間間隔取決于D．
A．交流電壓的高低    B．墨粉紙盤的大小    
C．紙帶的長(zhǎng)度       D．交流電的頻率
（2）為減小實(shí)驗(yàn)誤差，通常采取隔相同點(diǎn)取計(jì)數(shù)點(diǎn)的方法，如上述實(shí)驗(yàn)小組，其選取的相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s．
（3）在第二條紙帶內(nèi)中間時(shí)刻的速度是0.96m/s；（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（4）由上述數(shù)據(jù)可知小車運(yùn)動(dòng)的加速度是0.064 m/s²（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 了解打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)原理，由于交變電流方向的改變間隔打點(diǎn)．
使用的方法是等效代替法解題，它們的長(zhǎng)度分別等于x=v_平均t，因?yàn)榧魯嗟募垘�所用的時(shí)間都是t=0.1s，即時(shí)間t相等，所以紙帶的長(zhǎng)度之比等于此段紙帶的平均速度之比，而此段紙帶的平均速度等于這段紙帶中間時(shí)刻的速度．
根據(jù)圖中數(shù)據(jù)做出v-t圖象，則圖象的斜率大小等于物體的加速度．

解答 解：（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔取決于交流電的頻率，與電源、紙帶的長(zhǎng)度、墨粉紙盤的大小無(wú)關(guān)，故D正確．
（2）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為0.02s，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，則相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s．
（3）它們的長(zhǎng)度分別等于x=v_平均t，因?yàn)榧魯嗟募垘�所用的時(shí)間都是t=0.1s，即時(shí)間t相等，所以紙帶的長(zhǎng)度之比等于此段紙帶的平均速度之比；而此段紙帶的平均速度等于這段紙帶中間時(shí)刻的速度，
即在第2個(gè)0.1s內(nèi)，中間時(shí)刻的速度為：v=$\frac{0.0961}{0.1}m/s=0.96m/s$．
（4）如圖所示即相當(dāng)于物體的速度-時(shí)間圖象，則斜率即為加速度，橫坐標(biāo)每一紙帶的寬度代表0.1s

a=$\frac{0.1026-0.0705}{0.55-0.05}m/{s}^{2}$=0.064m/s²．
故答案為：（1）D，（2）0.1s，（3）0.96，（4）0.064

點(diǎn)評(píng) 知道打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作原理，根據(jù)電流方向的變化間隔打點(diǎn)，熟練使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器．紙帶的長(zhǎng)度之比等于此段紙帶的平均速度之比，還等于各段紙帶中間時(shí)刻的速度之比，即紙帶的高度之比等于中間時(shí)刻速度之比．這種等效替代的方法減小了解題難度．