Question

7．在探究小车速度随时间变化规律的实验中，得到一条如图1所示的纸带，按时间顺序取O、1、2、3、4、5、6都为共7个记数点．0到6每相邻两记数点间各有四个打印点未画出，测得相邻计数点的距离依次为S₁=1.40cm，S₂=1.90cm，S₃=2.38cm，S₄=2.88cm，S₅=3.39cm，S₆=3.87cm．
（1）电火花打点计时器的工作电流是交流（选填“交流”或“直流”）；工作电压为220V，交流电频率50Hz，相邻计数点间时间间隔是0.1S，在计时器打出点1、2、3、4、5时，小车的速度分别为 （保留3位有效数字）：
V₁=0.165m/s，V₂=0.214m/s，V₃=0.263m/s，V₄=0.314m/s，V₅=0.363m/s．
（2）在图2中作出速度-时间图象，并由图象求出小车的加速度a=0.50m/s²．（保留2位有效数字）

Answer 1

分析 （1）正确解答本题需要掌握：了解打点计时器的构造、工作原理、工作特点等，比如工作电压、打点周期等，掌握基本仪器的使用，能够正确的使用打点计时器；
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，可以求出打纸带上计数点对应小车的瞬时速度大小．
（2）根据描点法作出v-t图象，根据图象的斜率求出加速度．

解答 解：（1）电磁打点计时器和电火花打点计时器所使用的是交流，电磁打点计时器的工作电压是4--6V．电火花打点计时器的工作电压是220V．
当电源频率是40Hz时，它每隔0.025s打一次点．
（2）由于两相邻计数点间有四个点未画出，所以相邻计数点间的时间间隔T=0.1S，
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：
V₁=$\frac{{s}_{1}+{s}_{2}}{2T}$=$\frac{1.40+1.90}{0.2}×1{0}^{-2}$m/s=0.165 m/s
V₂=$\frac{{s}_{2}+{s}_{3}}{2T}$=$\frac{1.90+2.38}{0.2}×1{0}^{-2}$m/s=0.214 m/s
V₃=$\frac{{s}_{3}+{s}_{4}}{2T}$=$\frac{2.38+2.88}{0.2}×1{0}^{-2}$m/s=0.263 m/s
V₄=$\frac{{s}_{4}+{s}_{5}}{2T}$=$\frac{2.88+3.39}{0.2}×1{0}^{-2}$m/s=0.314 m/s
V₅=$\frac{{s}_{5}+{s}_{6}}{2T}$=$\frac{3.39+3.87}{0.2}×1{0}^{-2}$m/s=0.363m/s
运用描点法作图：

图象的斜率表示加速度，
a=$\frac{△v}{△t}$=$\frac{0.363-0.165}{0.4}$=0.495 m/s²≈0.50 m/s²；
故答案为：（1）交流，220，0.1；0.165；0.214；0.263；0.314；0.363； （2）0.50．

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．