Question

13．在做“探究小车速度随时间变化规律”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带，并在其上选取了A、B、C、D、E、F共6个计数点（每相邻两个计数点间还有4个点没有画出），打点计时器接的是220V、50Hz的交变电流，他将一把毫米刻度尺放在纸带上，其零刻度和计数点A对齐．（1）图1中打点计时器打下相邻两计数点的时间间隔为0.1s；按照图1中有效数字的读数规则，读出相邻计数点CD间的距离为1.84cm；
（2）由以上数据计算打点计时器打下E点时，小车的瞬时速度v_E=0.247m/s（保留3位有效数字）；
（3）以打下A点的时刻为0时刻，建立图2的直角坐标系，将（2）中计算结果描到坐标系中，结合给出的v_B、v_C、v_D点，作出小车的v-t图象；
（4）从图象中可求出该小车的加速度a=0.45m/s²；纸带上的A点对应小车的速度v_A=0.07m/s（保留2位有效数字）

Answer 1

分析 （1）根据每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，结合50Hz，即可求解相邻计数点的时间；依据刻度尺上的刻度，即可读数；
（2）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E点时小车的瞬时速度大小．
（3）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间时刻的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上某点时小车的瞬时速度大小，结合描点作图，即可求解．
（4）根据图象的物理意义可正确解答加速度与A点的速度．

解答 解：（1）相邻计数点间的时间间隔T=0.1s．
读出相邻计数点CD间的距离为x=4.24-2.40cm=1.84cm；
（2）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E点时小车的瞬时速度大小．
v_E=$\frac{{x}_{DF}}{2T}$=$\frac{2.26+2.68}{0.2}×1{0}^{-2}$m/s=0.247m/s；
（3）利用描点法得出图象如下所示：

（4）将图线延长与纵轴相交，交点的速度是0.07m/s，此速度对应零时刻的速度，A点速度为0.07m/s．
根据a=$\frac{△v}{△t}$=$\frac{0.34-0.07}{0.6}$=0.45m/s²；
故答案为：（1）0.1，1.84；
（2）0.247；
（3）如上图所示；
（4）0.45；0.07．

点评 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．要注意单位的换算．
利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，提高解决问题能力．