Question

19．甲、乙两同学做“研究匀变速直线运动”实验，甲同学在笔记本上写下如下实验步骤：
A．在桌面上放好长木板，在无滑轮的一端固定电磁打点计时器，将纸带固定的小车上，并使纸带穿过电磁打点计时器的限位孔．
B．用细线的一端拴住小车，细线的另一端跨过木板上的定滑轮挂上钩码，将小车放在靠近电磁打点计时器一端的木板上．
C．用导线将电磁打点计时器接到6V直流电源上．
D．放开小车，合上电键，让小车运动后使电磁打点计时器打点．
E．打开电键，取下纸带，测量和分析纸带．
乙同学检查了甲同学拟定的实验步骤，发现有两处错误．请你代乙同学纠正甲同学的错误：
错误1：电磁打点计时器不能接直流电源，而应该接6V交流电源．
错误2：应先合上电键再放开小车，而不是先放开小车再合上电源．
纠正错误后，两同学顺利得到了正确的纸带，如图所示，纸带上A、B、C、D、E、F、G是7个计数点，每相邻2个计数点间还有4个点未画出，已知电磁打点计时器使用的电源频率为50Hz，用毫米刻度尺测量的数据已标示在图上．在打点D时刻小车的速度为0.56m/s；则小车运动的加速度为0.81m/s²；（以上二空保留二位有效数字）．

Answer 1

分析 根据匀变速直线运动中中间时刻的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上A点时小车的瞬时速度大小，根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT²可以求出加速度的大小．

解答 解：电磁打点计时器是根据交变电流的电流方向随时间迅速改变而工作的，故应该接交变电流；
为增加打点个数，应该先接通电源后释放小车；
由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，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中间时刻的速度等于该过程中的平均速度，所以：
v_D=$\frac{0.052+0.0599}{2×0.1}$=0.56m/s；
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT²可以求出加速度的大小，
得：x₄-x₁=3a₁T²
x₅-x₂=3a₂T²
x₆-x₃=3a₃T²
为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值
得：a=$\frac{1}{3}$（a₁+a₂+a₃）
代入数据解得a=0.81m/s²．
故答案为：电磁打点计时器不能接直流电源，而应该接6V交流电源；应先合上电键再放开小车，而不是先放开小车再合上电源；0.56；0.81．

点评 要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．