Question

14．研究小车匀变速直线运动的实验装置如图1所示，其中斜面倾角可调．电火花打点计时器的工作频率为50赫兹．纸带上计数点的间距如图2所示，其中相邻两计数点间还有4个打出的点未画出．测量得出数据：S₁=8.00cm，S₂=8.80cm，S₃=9.59cm，S₄=10.40cm，S₅=11.20cm，S₆=12.01cm

（1）电火花打点计时器的工作电压为220V；
（2）纸带上相邻两计数点之间的时间间隔为T=0.100s；
（3）打下计数点3时对应的瞬时速度大小为v₃=0.920m/s．
（4）为了充分利用记录数据，减小误差，小车加速度大小的计算式应该为a=$\frac{{{S}_{2}+{S}_{5}+{S}_{6}-（{S}_{1}+S}_{2}+{S}_{3}）}{{9T}^{2}}$，代入数据得小车加速度数值为a=0.802m/s²（计算结果保留三位有效数字）．

Answer 1

分析 电火花打点计时器的工作电压为220V，打点计时器的工作频率为50Hz，每隔0.02s打一次电，每相邻两点之间还有4个记录点未画出，共5个0.02s；
匀变速直线运动中，平均速度等于中间时刻的瞬时速度；根据公式△x=aT²列式求解．

解答 解：（1）电火花打点计时器的工作电压为交流220 V．
（2）打点计时器的工作频率为50Hz，每隔0.02s打一次电，每相邻两点之间还有4个记录点未画出，共5个0.02s，故T=0.100s；
（3）匀变速直线运动中，平均速度等于中间时刻的瞬时速度，
v₃=$\frac{{s}_{2}+{s}_{3}}{2T}$=$\frac{8.80+9.59}{2×0.1}×1{0}^{-2}$ m/s=0.920m/s
（4）小车加速度大小的计算式应该为a=$\frac{{{S}_{2}+{S}_{5}+{S}_{6}-（{S}_{1}+S}_{2}+{S}_{3}）}{{9T}^{2}}$，
代入数据得：a=0.802m/s²
故答案为：（1）220；
（2）0.100；
（3）0.920；
（4）0.802．

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．