Question

7．打点计时器是高中物理中重要的物理实验仪器，下图中甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的，请回答下面的问题

（1）乙图是电火花打点计时器，电源采用的是220V的交流电．
在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中：
（2）为探究加速度a与力F的关系，应保持小车的质量不变．实验中应把长木板在小车运动的起始端适当垫高，这样做是为了平衡摩擦力．
（3）某同学在实验中得到一条纸带（如图丙），图中相邻两计数点之间的时间间隔为0.1s，由图中给出的数据计算在打下B点时小车的速度v_B=0.0815m/s和小车在此过程中的加速度a=0.195m/s²（两问中的计算结果均要求取三位有效数字）

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打下B点时小车的速度，根据连续相等时间内的位移之差是一恒量，运用逐差法求出加速度．

解答 解：（1）乙图是电火花打点计时器，电源采用的是220V的交流电源．
（2）为探究加速度a与力F的关系，应保持小车的质量不变；实验中应把长木板在小车运动的起始端适当垫高，这样做是为了平衡摩擦力．
（3）B点的速度等于AC段的平均速度，则${v}_{B}=\frac{{x}_{AC}}{2T}=\frac{1.63×1{0}^{-2}}{0.2}m/s=0.0815m/s$，
根据△x=aT²，运用逐差法得，a=$\frac{{x}_{CE}-{x}_{AC}}{4{T}^{2}}=\frac{（4.04-1.63-1.63）×1{0}^{-2}}{4×0.01}$=0.195m/s²．
故答案为：（1）电火花式    220伏交流电
（2）小车的质量；  平衡摩擦力．
（3）0.0815，0.195．

点评 解决本题的关键掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度和加速度，关键是匀变速直线运动推论的运用．