题目内容

20.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)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,图中A、B、C、D、E为相邻的计数点,每相邻的两个计数点之间还有4个点没有画出

A点纸带运动的瞬时速度是0.12m/s,小车的加速度是12.60m/s2(以上两空小数点后保留两位数字).

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B点的瞬时速度,再由运动学公式,进而求解A点的速度,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)xAC=27.60cm=27.60×10-2 m,xAE=105.60cm=105.60×10-2 m,xCE=105.60-27.60cm=78.00×10-2 m.
B点的速度等于AC段的平均速度,则有:vB=$\frac{{x}_{AC}}{2T}$=$\frac{27.60×1{0}^{-2}}{0.2}$ m/s=1.38m/s.
根据△x=aT2得:a=$\frac{△x}{{T}^{2}}$=$\frac{{x}_{CE}-{x}_{AC}}{4{T}^{2}}$=$\frac{78.00-27.60}{4×0.{1}^{2}}×1{0}^{-2}$m/s2=12.60m/s2.
因此A点纸带运动的瞬时速度为:vA=vB-aT=1.38-12.6×0.1=0.12m/s;
故答案为:(1)交流,0.02;(2)0.12,12.60.

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.

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