Question

9．某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点．其相邻点间的距离如图1所示，每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10s．（本题计算结果均保留3位有效数字）

（1）在实验中，使用打点计时器操作步骤应先接通电源再释放纸带（填“释放纸带”或“接通电源”）；
（2）每两个计数点间还有4个点没有标出；
（3）试根据纸带上各个计数点间的距离，每隔0.10s测一次速度，计算出打下B、C、D三个点时小车的瞬时速度，并将各个速度值填入表：

	vB	vC	vD	vE	vF
数值（m/s）				0.640	0.721

（4）如果打A点时开始计时，将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在如图2所示的直角坐标系中，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线．

Answer 1

分析 了解打点计时器的工作原理，电源频率是50Hz，相邻计时点的时间间隔为0.02s．能够熟练使用打点计时器便能正确解答该题；
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，可以求出打纸带上记数点时的瞬时速度大小．
用描点法作出v-t图象，求出斜率即为加速度大小．

解答 解：（1）为了提高纸带的利用率，在释放小车前，小车要靠近打点计时器，这样可以尽量在纸带上多打点，为了提高纸带的利用率，同时为了使打点更稳定，减小误差，要先接通电源，待计时器开始打点再释放小车；
（2）打点频率为50Hz，而计数点之间的时间间隔为0.1s，每隔四个点取一个计数点，即每两个计数点间还有4个点没有标出；
（3）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，可以求出打纸带上某点时小车的瞬时速度大小．
v_B=$\frac{{x}_{AC}}{2T}$=$\frac{3.62+4.38}{0.2}×1{0}^{-2}$ m/s=0.400 m/s；
v_C=$\frac{{x}_{BD}}{2T}$=$\frac{4.38+5.20}{0.2}×1{0}^{-2}$ m/s=0.479 m/s；
v_D=$\frac{{x}_{CE}}{2T}$=$\frac{5.20+5.99}{0.2}×1{0}^{-2}$ m/s=0.560 m/s；
（4）根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后作出图象如图所示

故答案为：（1）接通电源，释放纸带；（2）4；（3）0.400；0.479；0.560；（4）如上图所示．

点评 对于基本实验仪器不光要了解其工作原理，还要从实践上去了解它，自己动手去实际操作，达到熟练使用的程度；
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．