Question

12．某学生用电火花打点计时器研究小车的匀变速直线运动，他将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，实验时得到一条纸带如图，A、B、C、D、E是连续的五个计数点，每相邻两个计数点间有4个点未画出．B、C、D、E分别到A点的距离如图所示：

（1）该学生在测定小车的匀变速直线运动的实验中，请将以下步骤的代号按合理顺序填空写在横线上DECBA
A．换上新的纸带，再重复做两三次；
B．断开电源，取下纸带；
C．拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，先接通电源，后放开纸带；
D．将打点计时器固定在平板上，并接好电路；
E．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔；
（2）该学生实验时用的打点计时器的工作电压为220v；
（3）该纸带每相邻的两个计数点间的时间间隔为0.1s；
（4）打点计时器在打D点时，小车的速度为0.80m/s（保留小数点后两位）；
（5）小车运动的加速度为2.00m/s²（保留小数点后两位）．

Answer 1

分析 按照组装器材、实验操作、记录数据和数据处理的顺序进行操作即可．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，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上D点时小车的瞬时速度大小．

解答 解：（1）将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔，用一条细绳拴住小车，细绳跨过定滑轮，下面吊适当的钩码，拉住纸带，将小车移到靠近打点计时处，先接通电源，然后放开纸带，断开电源取下纸带，换上新的纸带，再重复做三次．
故答案为：DECBA
（2）该学生实验时用的打点计时器的工作电压为220V，
（3）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，
（4）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上D点时小车的瞬时速度大小．
v_D=$\frac{0.2402-0.0801}{2×0.1}$=0.80m/s
（5）根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT²，有：CE-AC=a（2T）²
加速度的大小：a=$\frac{CE-AC}{{4{T^2}}}$$\frac{CE-AC}{{4{T^2}}}=\frac{[（24.02-8.01）-8.01]×0.01m}{{4×{{（0.1s）}^2}}}$
=2.00m/s²．
故答案为：（1）DECBA；（2）220；（3）0.1；（4）0.80；（5）2.00．

点评 正确解答实验问题的前提是明确实验原理，从实验原理出发进行分析所需实验器材、实验步骤、所测数据等，会起到事半功倍的效果．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．