题目内容

15．打点计时器是高中物理中重要的实验仪器，下图中甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的，请回答下列问题：
（1）图乙是电火花（填“电磁”或“电火花”）打点计时器，电源采用的是交流220V（填“交流220V”、“交流4-6V”、四节干电池）．
（2）在某次实验中，物体拖动纸带做匀加速直线运动，打点计时器所用的电源频率为50Hz，实验得到的一条纸带如图丙所示，纸带上每相邻的两个计数点之间都有4个点未画出．按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个计数点，实验中用直尺量出各计数点到0点的距离如图丙所示（单位：cm）
①在计数点1所代表的时刻，纸带运动的瞬时速度为v1=0.24m/s（保留两位有效数字）
②该同学在测量的时候没有将计数点5的数值记录下来，根据前面的数值可以推算出计数点5到0点的距离为18.0　cm．
（3）在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计数点的瞬时速度，为了计算加速度，合理的方法是C
A．根据任意两计数点的速度用公式a=$\frac{△v}{△t}$算出加速度
B．根据实验数据画出v-t图象，量取其倾角，由公式a=tanα求出加速度
C．根据实验数据画出v-t图象，由图象上相距较远的两点所对应的速度、时间用公式a=$\frac{△v}{△t}$算出加速度?
D．依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度．

分析 （1）明确打点计时器的工作原理，知道电火花式打点计时器和电磁式的区别；
（2）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计数点1的瞬时速度，根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出点5和0的距离；
（3）通过题目给出的数据作出速度-时间图象，解出其斜率即是小车的加速度．

解答 解：（1）图乙是电火花（填“电磁”或“电火花”）打点计时器，电源采用的是交流220V；
（2）①点1的瞬时速度为：${v_1}=\frac{{{x_{02}}}}{2T}=\frac{{4.8×1{0^{-2}}}}{0.2}m/s=0.24m/s$
②由于x01=2.0cm，x12=2.8cm，x23=3.6cm，x34=4.4cm，
可知连续相等时间内的位移之差为：△x=0.8cm，
故有：x45=x34+△x=4.4+0.8cm=5.2cm，
故计数点5到0点的距离为：x5=12.8+5.2cm=18cm；
（3）解：AC、在处理实验数据时，如果只使用其中两个数据，由于偶然误差的存在可能会造成最后误差较大；所以我们可以根据实验数据画出v-t图象，考虑到误差，不可能是所有点都整齐的排成一条直线，连线时，应该尽量使那些不能画在线上的点均匀地分布在线的两侧，这样图线上会舍弃误差较大的点，由图线上任意两点所对应的速度及时间，用公式a=$\frac{△v}{△t}$算出加速度，所以误差小；故A错误，C正确．
B、根据实验数据画出v-t图象，当纵坐标取不同的标度时，图象的倾角就会不同，所以量出其倾角，用公式a=tanα算出的数值并不是加速度，故B错误．
D、这种方法是不对的，因为根本就不知道加速度是一个什么函数，如果是一个变化值这种方法完全是错误的，除非你能确定加速度是什么函数，故D错误．
故选：C
故答案为：（1）电火花，交流220V；（2）①0.24；②18.0；（3）C．

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的两个重要推论的运用．

练习册系列答案
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