Question

12．（1）在做《探究小车速度随时间变化的规律》的实验时，要用到打点计时器，打点计时器是一种计时仪器，其电源频率为50Hz，常用的电磁打点计时器和电火花计时器使用的是交流电（直流电，交流电），它们是每隔0.02s 打一个点．
（2）接通打点计时器电源和让纸带开始运动，这两个操作之间的时间顺序关系是A

A．先接通电源，后让纸带运动	B．先让纸带运动，再接通电源
C．让纸带运动的同时接通电源	D．先让纸带运动或先接通电源都可以

（3）小车拖动纸带运动，打出的纸带如图所示．选出A、B、C、D、E、F、G，7个计数点，每相邻两点间还有4个计时点（图中未标出）．已知各点间位移．则：

①E点的瞬时速度V_E=0.32m/s（保留二位有效数字）；
②小车运动加速度a=0.50m/s²（保留二位有效数字）．

Answer 1

分析 （1）打点计时器是一种计时仪器，其电源频率为50Hz，常用的电磁打点计时器和电火花计时器使用的是交流电，它们是每隔0.02s打一个点；
（2）使用时应先给打点计时器通电打点，然后释放纸带让纸带，如果先放开纸带开始运动，再接通打点计时时器的电源，纸带上可能由很长一段打不上点．
（3）平均速度等于位移除以时间，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，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．

解答 解：（1）打点计时器是一种计时仪器，其电源频率为50Hz，常用的电磁打点计时器和电火花计时器使用的是交流电，它们是每隔0.02s打一个点．
（2）开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后释放纸带让纸带（随物体）开始运动，如果先放开纸带开始运动，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差；同时先打点再释放纸带，可以使打点稳定，提高纸带利用率，可以使纸带上打满点，故BCD错误，A正确．
故选：A
（3）①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得0.1s
v_E=$\frac{{x}_{DF}}{2T}$=$\frac{0.029+0.034}{2×0.1}$≈0.32m/s
从左到右设两计数点之间的距离分别为x₁、x₂、x₃、x₄、x₅、x₆；
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，得：
x₄-x₁=3a₁T² 
x₅-x₂=3a₂T² 
x₆-x₃=a₃T² 
为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值，有：
a=$\frac{{a}_{1}+{a}_{2}+{a}_{3}}{3}$=$\frac{（{x}_{4}+{x}_{5}+{x}_{6}）-（{x}_{1}+{x}_{2}+{x}_{3}）}{9{T}^{2}}$=$\frac{0.029+0.034+0.039-0.014-0.019-0.024}{9×0．{1}^{2}}$≈0.50m/s²；
故答案为：（1）交流电，0.02；（2）A；（3）0.32，0.50．

点评 对于基本仪器的使用和工作原理，我们不仅从理论上学习它，还要从实践上去了解它，自己动手去做做，以加强基本仪器的了解和使用；同时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．