题目内容

9.在用电火花计时器“研究匀变速直线运动”的实验中,如图1所示的是一次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E为相邻的计数点,相邻计数点间还有四个点未画出.

(1)电火花计时器使用的是交流电源(填“直流”或“交流”),工作电压为220伏;
(2)根据运动学有关公式可求得vB=1.38m/s,vC=2.64m/s,vD=3.90m/s.
(3)利用(2)求得的数值作出小车的v-t图线如图2(以打A点时开始记时),利用v-t图线求出小车运动的加速度a=12.9m/s2

分析 解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的仪器,要知道打点计时器的打点频率和周期的含义和关系,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C点时小车的瞬时速度大小,根据描点法作出图象,根据图象的斜率表示加速度求出加速度.

解答 解:(1)电火花打点计时器使用的是交流电源,工作电压为220V.
(2)纸带上面每打一点的时间间隔是0.02s,相邻计数点间还有四个点没有画出,因此计数点之间的时间间隔为: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,因此有:vC=$\frac{{x}_{BD}}{2T}$=$\frac{0.603-0.075}{0.2}$m/s=2.64m/s
(3)根据描点法作出图象,如图所示:

速度时间图象的斜率表示加速度,则有a=$\frac{△v}{△t}$=$\frac{5-0.5}{0.4-0.05}$=12.9m/s2
故答案为:(1)交流;220;(2)2.64;(3)如上图所示,12.9.

点评 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.

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