Question

6．打点计时器是利用交流电工作的仪器（填交流或直流），打点计时器是记录运动物体的时刻和位置仪器．当电源的频率是50Hz时，它每隔0.02s打一次点，某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出0、1、2、3、4、5、6共7个测量点．其相邻点间的距离如图所示，每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10s，完成下面问题：

（1）试根据纸带上各个测量点间的距离，计算出打下3、5号点时小车的瞬时速度，（要求保留3位有效数字）v₃=0.263m/s，v₅=0.363m/s．
（2）根据这两个时刻的瞬时速度求出小车的加速度a=0.5m/s²．

Answer 1

分析 目前实验室用的打点计时器有电火花打点计时器和电磁式打点计时器两种，了解电磁打点计时器和电火花打点计时器的工作电压、工作原理即可正确解答；
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上3、5点时小车的瞬时速度大小．
根据速度公式v₅=v₃+a×2T，可求得加速度．

解答 解：（1）打点计时器是利用交流电工作的仪器，是记录运动物体的时间和位置仪器．当电源的频率是50Hz时，它每隔0.02s打一次．
（2）每两个相邻计数点之间还有四个点未画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s．
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，
v₃=$\frac{{x}_{24}}{{t}_{24}}$=$\frac{0.0856-0.033}{0.2}$=0.263 m/s，
v₅=$\frac{{x}_{46}}{{t}_{46}}$=$\frac{0.1582-0.0856}{0.2}$=0.363 m/s，
根据速度公式，v₅=v₃+a×2T
即小车运动的加速度计算表达式为：a=$\frac{{v}_{5}-{v}_{3}}{2T}$=$\frac{0.363-0.263}{2×0.1}$m/s²=0.5m/s²
故答案为：交流，时刻；位置；0.02；（1）0.263，0.363；（2）0.5．

点评 对于基本仪器的使用和工作原理，我们不仅从理论上学习它，还要从实践上去了解它，自己动手去做做，以加强基本仪器的了解和使用，同时掌握求解瞬时速度与加速度的方法，注意单位的统一．