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17.电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流(填“直流”或“交流”)电源的计时仪器,做匀加速直线运动的小车,牵引一条纸带,打点计时器所用电源的频率是50HZ,由纸带上打出的某一点开始,每5个点剪下一段纸带,按如图所示,使每一段纸带下端与X轴重合,左边与y轴平行,将纸带贴在直角坐标系中,在第一个0.1S内中间时刻的速度是2.25m/s,运动物体的加速度是7.50m/s2.(结果均保留3位有效数字)

分析 电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电源;使用的方法是等效代替法解题,它们的长度分别等于x=v平均t,因为剪断的纸带所用的时间都是t=0.1s,即时间t相等,所以纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比;而此段纸带的平均速度等于这段纸带中间时刻的速度,最后得出结论纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比,还等于各段纸带中间时刻的速度之比,即纸带的高度之比等于中间时刻速度之比.

解答 解:电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电源
它们的长度分别等于x=v平均t,因为剪断的纸带所用的时间都是t=0.1s,即时间t相等,所以纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比;而此段纸带的平均速度等于这段纸带中间时刻的速度,即在第一个0.1s内,中间时刻的速度为:v=$\frac{0.225}{0.1}$m/s=2.25m/s

如图所示即相当于物体的速度-时间图象,则斜率即为加速度,横坐标每一纸带的宽度代表0.1s
故:a=$\frac{△v}{△t}$=$\frac{0.605-0.225}{0.55-0.05}$m/s2=7.5m/s2
故答案为:交流,2.25,7.50

点评 纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比,还等于各段纸带中间时刻的速度之比,即纸带的高度之比等于中间时刻速度之比.这种等效替代的方法减小了解题难度.

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