Question

15．在做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，得到一條紙帶如圖所示，A、B、C、D、E、F、G為計(jì)數(shù)點(diǎn)，每?jī)蓚�(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出，x_l=1.20cm，x₂=1.60cm，x₃=1.98cm，x₄=2.38cm，x₅=2.79cm，x₆=3.18cm．
（1）為了達(dá)到實(shí)驗(yàn)的目的，除了有電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（含頻率為50Hz的交流電源）、紙帶、小車、細(xì)繩、導(dǎo)線、鉤碼、長(zhǎng)木板外，還需要的測(cè)量?jī)x器有刻度尺．
（2）電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電壓為4V～6V，打點(diǎn)周期為0.02s，圖中兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔T=0.1s．
（3）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打B點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度V_B=0.14m/s，打F點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度V_F=0.30m/s（計(jì)算時(shí)保留兩位有效數(shù)字）．
（4）B點(diǎn)到F點(diǎn)的加速度為a=0.40m/s²（計(jì)算時(shí)保留兩位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)；
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上B、C點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大�。�

解答 解：（1）除了有電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（含頻率為50Hz的交流電源）、紙帶、小車、細(xì)繩、導(dǎo)線、鉤碼、長(zhǎng)木板外，還需要的測(cè)量?jī)x器有刻度尺；
（2）電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器都是使用交流電源的計(jì)時(shí)儀器，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作電壓4V～6V，當(dāng)電源的頻率為50Hz時(shí)，它每隔0.02s打一次點(diǎn)，
因每?jī)蓚�(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出，因此兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.1s；
（3）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，可知C點(diǎn)的瞬時(shí)速度為：
v_B=$\frac{{x}_{AC}}{2T}$=$\frac{0.0120+0.0160}{2×0.1}$≈0.14m/s
v_F=$\frac{{x}_{EG}}{2T}$=$\frac{0.0279+0.0318}{2×0.1}$≈0.30m/s
（4）由題意可知△x=aT²，依據(jù)作差法，
則有：a=$\frac{（{x}_{4}+{x}_{5}+{x}_{6}）-（{x}_{1}+{x}_{2}+{x}_{3}）}{（3T）^{2}}$，
帶入數(shù)據(jù)解得：a=0.40m/s²．
故答案為：（1）刻度尺；（2）4V～6V，0.02，0.1；（3）0.14，0.30；（4）0.40．

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于實(shí)驗(yàn)裝置和工作原理，我們不僅從理論上學(xué)習(xí)它，還用從實(shí)踐上去了解它，自己動(dòng)手去做做；
本題借助實(shí)驗(yàn)考查了勻變速直線的規(guī)律以及推論的應(yīng)用，在平時(shí)練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的理解與應(yīng)用，提高解決問題能力，同時(shí)加強(qiáng)實(shí)際操作，提高實(shí)驗(yàn)技能．