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2.在用电火花计时器“研究匀变速直线运动”的实验中,小车在恒定外力作用下运动,如图1所示是一次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E为相邻的计数点,相邻计数点间还有四个点未画出.所用电源的频率为50Hz.

(1)由纸带根据运动学有关公式可求得vB=1.38m/s,vC=2.64m/s,vD=3.90m/s.
(2)利用纸带上的数据求出小车运动的加速度a=12.6m/s2.
(3)若实验中以打A点时开始计时,利用所得的数据在如图2中做出小车的v-t图线,将图线延长与纵轴相交,此交点纵轴坐标的物理意义是开始计时时,小车的速度(或vA).

分析 纸带实验中,若纸带匀变速直线运动,测得纸带上的点间距,利用匀变速直线运动的推论,可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度.
图线延长与纵轴相交,交点的物理意义是打点计时器打下计时点A时纸带对应的速度.

解答 解:(1)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,
利用匀变速直线运动的推论可知平均速度等于中间时刻的瞬时速度:
vC=$\frac{{x}_{BD}}{2T}$=$\frac{0.603-0.075}{0.2}$=2.64m/s
(2)根据匀变速直线运动公式得:
a=$\frac{△v}{△t}$=$\frac{3.90-1.38}{0.2}$=12.6m/s2.
(3)此速度的物理意义是开始计时时,小车的速度(或vA).
故答案为:(1)2.64(2.6~2.7);(2)12.6(12~13);(3)开始计时时,小车的速度(或vA).

点评 纸带问题单位一般不是m,要注意单位的换算,处理纸带的问题,我们要熟悉匀变速直线运动的特点,以及相应的推论.

练习册系列答案
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(1)把电压表量程扩大,实验电路如图甲所示,实验步骤如下,完成填空:
第一步:按电路图连接实物
第二步:把滑动变阻器滑片移到最右端,把电阻箱阻值调到零
第三步:闭合开关,把滑动变阻器滑片调到适当位置,使电压表读数为3V
第四步:把电阻箱阻值调到适当值,使电压表读数为0.6V
第五步:不再改变电阻箱阻值,保持电压表和电阻箱串联,撤去其他线路,即得量程为15V的电压表.
(2)实验可供选择的器材有:
A.电压表(量程为3V,内阻约2kΩ)           
B.电流表(量程为3A,内阻约0.1Ω)
C.电阻箱(阻值范围0~9999Ω)               
D.电阻箱(阻值范围0~999Ω)
E.滑动变阻器(阻值为0~20Ω,额定电流2A)  
F.滑动变阻器(阻值为0~20kΩ  )
回答:电阻箱应选C,滑动变阻器应选E.
(3)用该扩大了量程的电压表(电压表的表盘没变),测电池电动势E和内阻r,实验电路如图乙所示,得到多组电压U和电流I的值,并作出U-I图线如图丙所示,可知电池的电动势为11.5V,内阻为2.5Ω.

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