Question

20．某同学用电火花打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定的A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，其相邻点间有4个点没有画出的距离如图所示，每两个相邻计数点之间的时间间隔为T=0.1S，接220V的电源上，电火花打点计时器比电磁打点计时器的误差小（大，小）
（1）计算出打下C、点时的瞬时速度v_C=0.5m/s
（2）DF的平均速度v_DF=0.9m/s
（3）小车的加速度a=2 m/s²

Answer 1

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、操作步骤和数据处理以及注意事项；
纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度．

解答 解：电火花计时器都是使用交流电源的计时仪器，电火花打点计时器工作电压为220V，因电源的频率为50Hz时，它每隔0.02s打一次点．相邻点间有4个点没有画出，所以每两个相邻计数点之间时间间隔为0.1s，电火花计时器运动时纸带受到的阻力小误差小
（1）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D点时小车的瞬时速度大小．
v_C=$\frac{0.04+0.06}{2×0.1}m/s$m/s=0.5m/s
（2）DF的平均速度为${v}_{DF}^{\;}=\frac{{x}_{DF}^{\;}}{{t}_{DF}^{\;}}=\frac{0.08+0.10}{0.2}m/s=0.9m/s$
（3）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=$\frac{△x}{{T}_{\;}^{2}}$=$\frac{0.02}{0．{1}_{\;}^{2}}m/{s}_{\;}^{2}$=2m/s²．
故答案为：0.1      220       小
（1）0.5       （2）0.9           （3）2

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．