(1)小明用打点计时器做“探究加速度与力.质量的关系实验时得到一条清晰的纸带.如图甲所示是截取了某一段纸带用刻度尺测量纸带时的情景.其中取了A.B.C三个计数点.在相邻两计数点之间还有一个打点.已知打点计时器所用电源频率为50 Hz.则小车在B点时的瞬时速度为0.74m/s.小车加速度为9.4m/s2．(结果均保留2位有效数字)(2)小红认为小明的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

6．（1）小明用打点计时器做“探究加速度与力、质量的关系”实验时得到一条清晰的纸带，如图甲所示是截取了某一段纸带用刻度尺（单位：cm）测量纸带时的情景，其中取了A、B、C三个计数点，在相邻两计数点之间还有一个打点，已知打点计时器所用电源频率为50 Hz，则小车在B点时的瞬时速度为0.74m/s，小车加速度为9.4m/s²．（结果均保留2位有效数字）
（2）小红认为小明的实验方案不够精确，于是她利用滑块替代小车来做此实验，装置如图乙所示，请你说
出小红实验方案的两条优点：减小阻力，瞬时速度的测量更精确．已知滑块上安装了宽度为L的挡光片，滑块在重物牵引下，先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了通过第一个光电门的时间t₁，．通过第二个光电门的时间t₂，测得两光电门间距为x，则滑块的加速度为$a=\frac{（\frac{L}{{t}_{2}^{\;}}）_{\;}^{2}-（\frac{L}{{t}_{1}^{\;}}）_{\;}^{2}}{2x}$．

分析根据毫米刻度尺读出两相邻计数点的距离．
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B点时小车的瞬时速度大小；光电门测量滑块瞬时速度的原理是挡光片通过光电门的速度可以用平均速度代替即v=$\frac{L}{t}$，再根据运动学公式即可求出物体的加速度a．

解答解：（1）由于每相邻两个计数点间还有1个点，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.04s，
由图得：S_AB=2.20 cm，S_BC=3.70cm，
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B时小车的瞬时速度大小．
v_B=$\frac{2.20+3.70}{2×0.04}×1{0}_{\;}^{-2}$m/s=0.74m/s
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：
a=$\frac{3.70-2.20}{0.0{4}_{\;}^{2}}×1{0}_{\;}^{-2}$m/s²=9.4 $m/{s}_{\;}^{2}$
（2）小红实验方案的优点：减小阻力、瞬时速度的测量更精确
滑块通过光电门1的速度为：${v}_{1}^{\;}=\frac{L}{{t}_{1}^{\;}}$
滑块通过光电门2的速度为：${v}_{2}^{\;}=\frac{L}{{t}_{2}^{\;}}$
根据速度位移公式有：${v}_{2}^{2}-{v}_{1}^{2}=2ax$
解得：$a=\frac{（\frac{L}{{t}_{2}^{\;}}）_{\;}^{2}-（\frac{L}{{t}_{1}^{\;}}）_{\;}^{2}}{2x}$
故答案为：（1）0.74，9.4；（2）减小阻力、瞬时速度的测量更精确，$a=\frac{（\frac{L}{{t}_{2}^{\;}}）_{\;}^{2}-（\frac{L}{{t}_{1}^{\;}}）_{\;}^{2}}{2x}$

点评本题关键是明确打点计时器的工作原理和使用规范，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．

练习册系列答案

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