题目内容

2.在“探究小车速度随时间变化的规律”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,完成下面问题.
(1)关于打点计时器的时间间隔,下列是四位同学各自发表的看法,其中正确的是A
A.打点计时器连续打两个点的时间间隔由电源的频率决定
B.如果将交流电源改为直流电源,打点计时器连续打两个点的时间间隔保持不变
C.电源电压越高,每打两个点的时间间隔就越短
D.纸带速度越大,每打两个点的时间间隔就越短
(2)如图1是两位同学关于打点计时器与学生电源的连接图,正确的连接是A.(填选项代号)
(3)如图2为打点计时器打出的一条纸带,使用50Hz的打点计时器,每打5个点所取的记数点,但第3个记数点没有画出(结果保留三位有效数)
①该物体的加速度为0.737m/s2.
②第3个记数点与第2个记数点的距离约为4.36cm.
③第3个点时该物体的速度为0.473m/s.

分析 解决实验问题首先了解实验仪器工作特点、原理构造,掌握基本仪器的使用等即可正确解答本题;
打点计时器使用的交流电源;
根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出物体的加速度以及2、3两个计数点的距离.通过某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出第3个计数点的速度.

解答 解:(1)打点计时器是使用交流电源仪器,其打点周期与交流电的周期相同,与电压、速度等无关,故A正确,BCD错误.
故选:A.
(2)打点计时器使用的是交流电源,故A正确,B错误;
(3)每打5个点所取的记数点,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s,
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:x45-x12=3aT2
a=$\frac{0.0583-0.0362}{3×0.{1}^{2}}$=0.737m/s2,
第3个计数点与第2个计数点的距离x23=x12+aT2=0.0362m+0.74×0.01m=0.0436m=4.36cm
打第2个点时的瞬时速度等于打1、3之间的平均速度,因此有:v2=$\frac{0.0362+0.0436}{2×0.1}$=0.399m/s
所以打第三个点的速度为:v3=v2+aT=0.399m/s+0.74×0.1m/s=0.473 m/s
故答案为:(1)A;(2)A;
(3)①0.737,②4.36,③0.473.

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.
解决本题的关键掌握纸带的处理,会通过纸带求解瞬时速度和加速度,关键是匀变速直线运动两个重要推论的运用;

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