Question

20．在研究勻變速直線運動的實驗中，如圖（a）所示為一次記錄小車運動情況的打點紙帶．打點計時器接交流電源，交流電頻率50Hz，則每隔0.02s打一個點，圖中A、B、C、D、E相鄰記數(shù)點間有4個打點未標出．

（1）各點瞬時速度，V_B=0.875m/s  V_C=1.225m/s．V_D=1.575m/s
（2）在如圖（b）所示坐標中作出小車的v-t圖線，并根據(jù)圖線求出a=3.5m/s²．

Answer 1

分析 解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項．
根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上各點時小車的瞬時速度大��；根據(jù)速度-時間圖象解出斜率即為物體的加速度．

解答 解：（1）電磁打點計時器是使用交流電源的計時儀器，工作電壓4V～6V，當電源的頻率為50Hz時，它每隔0.02s打一次點．
解：（1）相鄰計數(shù)點間的時間間隔T=0.1s，
根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，得：
v_B=$\frac{0.175}{2×0.1}$=0.875m/s
（2）根據(jù)勻變速直線運動中間時刻的速度等于該過程中的平均速度，
v_C=$\frac{0.315-0.07}{2×0.1}$=1.225m/s
v_D=$\frac{0.49-0.175}{2×0.1}$=1.575m/s
利用描點法得出圖象如下所示：
（3）根據(jù)v-t圖象的物理意義可知，其斜率大小等于物體的加速度，因此有：
a=$\frac{△v}{△t}$=3.5 m/s² 
故答案為：交流，0.02；
（1）0.875，1.225，1.575；（2）在如上圖（b）所示坐標中作出小車的v-t圖線，3.5m/s²

點評 對于基本儀器的使用和工作原理，我們不僅從理論上學習它，還要從實踐上去了解它，自己動手去做做，以加強基本儀器的了解和使用；
本題考查利用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實驗問題的能力，在平時練習中要注意練習紙帶的處理以及應用圖象分析問題的方法．