题目内容

【题目】在利用打点计时器研究匀变速直线运动实验中,
(1)电火花打点计时器使用(请选择“低压直流”、“4﹣6V交流”“220V交流”)电源,在实验过程中,使用打点计时器时,应(请选择“先释放纸带,再接通电源”、“先接通电源,再释放纸带”)
(2)某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如图1所示,并在其上取A、B、C、D、E、F、G等7个计数点,每相邻两个计数点间还有4个点,图中没有画出,已知打点计时器接电源频率为f=50Hz,他通过直接测量各计数点B、C、D、E、F到A点的距离d1、d2、d3、d4、d5、d6 , 可计算出打下各点时物体的瞬时速度和物体的加速度.

则他计算vF的公式为vF=;(填写字母表达式)
(3)图2为某同学在实验中打出的一条纸带,图中所示的是每打5个点所取的计数点,但由于疏忽第3个计数点位置被污物遮盖,无法看出.该同学仍可直接利用图中的数据可求得:

①该物体的加速度为m/s2 . (保留两位有效数字)
②第3个记数点与第2个记数点的距离约为cm.

【答案】
(1)220V交流,先接通电源,再释放纸带
(2)
(3)0.74,4.36
【解析】解:(1)电火花计时器的电源应使用220V交流电压;

实验时,应先放开小车,再接通打点计时器电源,由于小车运动较快,可能会使打出来的点很少,不利于数据的采集和处理;(2)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,

解得:vF= = ;(3)设1、2间的位移为x1,2、3间的位移为x2,3、4间的位移为x3,4、5间的位移为x4

因为周期为T=0.02s,且每打5个点取一个记数点,所以每两个点之间的时间间隔T=0.1s;

由匀变速直线运动的推论xm﹣xn=(m﹣n)at2得:

x4﹣x1=3at2代入数据得:

(5.83﹣3.62)×10﹣2=3a×0.12

解得:a=0.74m/s2

第3个记数点与第2个记数点的距离即为x2,由匀变速直线运动的推论:x2﹣x1=at2得:

x2=x1+at2代入数据得:

x2=3.62×10﹣2+0.74×0.12=0.0436m;

即为:4.36cm.

所以答案是:(1)220V交流,先接通电源,再释放纸带;(2) ;(3)①0.74;②4.36.

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