Question

3．某同学利用打点计时器测量小车做匀变速直线运动的加速度．

（1）电磁打点计时器是一种使用交流（选填“交流”或“直流”）电源的计时仪器，它的工作电压是4～6V，当电源的频率为50Hz时，它每隔0.02s打一次点．
（2）（每空5分）实验中该同学从打出的若干纸带中选取一条纸带，如图所示，纸带上按时间顺序取A、B、C、D四个计数点，每两个点之间还有四个点未画出，用尺子测得相邻各点间的距离为x₁=3.62cm，x₂=4.75cm，x₃=5.88cm．根据纸带数据可以判断小车在做匀加速直线运动，理由是相等时间内相邻位移差值相等（请用文字描述）；在计数点C所代表的时刻，纸带运动的瞬时速度是0.53m/s，小车的加速度是1.13m/s²（以上两空小数点后保留两位数字）．

Answer 1

分析 根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出C点的瞬时速度，根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出小车的加速度．

解答 解：（1）电磁打点计时器使用交流电源，频率为50Hz，则每隔0.02s打一个点．
（2）因为小车在相邻相等时间内的位移之差相等x₃-x₂=x₂-x₁，所以小车做匀加速直线运动．
x₁=3.62cm=3.62×10^-2 m，x₂=4.75cm=4.75×10^-2 m，x₃=5.88cm=5.88×10^-2 m．
C点的速度等于BD段的平均速度，则v_C=$\frac{{x}_{2}+{x}_{3}}{2T}$=$\frac{4.75+5.88}{0.2}×1{0}^{-2}$ m/s=0.53m/s．
根据△x=aT²得，a=$\frac{△x}{{T}^{2}}$=$\frac{0.0113}{0．{1}^{2}}$m/s²=1.13m/s²．
故答案为：（1）交流，0.02；
（2）相等时间内相邻位移差值相等；0.53；1.13．

点评 解决本题的关键掌握纸带的处理，会通过纸带求解瞬时速度和加速度，同时注意电磁打点计时器与电火花打点计时器的区别．