Question

4．某同學(xué)用電火花計時器做小車“測定小車運動的加速度”實驗時，從打下的若干紙帶中選出了如圖所示的一條（每兩點間還有4個點沒有畫出來），圖中上部的數(shù)字為相鄰兩個計數(shù)點間的距離．

（1）為了達到實驗的目的，除了電火花計時器（含頻率為50Hz的交流電源）、紙帶、小車、細繩、導(dǎo)線、鉤碼、長木板外，還需要的測量儀器有刻度尺．
（2）電火花計時器的工作電壓為220 V，圖中兩計數(shù)點的時間間隔T=0.1s．
（3）打點計時器在打A點時小車的瞬時速度V_A=0.61m/s，打D點時小車的瞬時速度V_D=1.18 m/s （計算時小數(shù)點后保留兩位小數(shù)）．
（4）A點到D點的加速度為a=1.90 m/s²（計算時小數(shù)點后保留兩位小數(shù)）．

Answer 1

分析 根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出A、D的瞬時速度，根據(jù)連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量，運用逐差法求出加速度．

解答 解：（1）計算計數(shù)點的瞬時速度以及加速度大小需要測量點跡間的距離，所以需要的測量器材是刻度尺．
（2）電火花打點計時器工作電壓為220V，打點的時間間隔為0.02s，由于每兩點間還有4個點沒有畫出來，則圖中兩計數(shù)點的時間間隔為0.1s．
（3）A點的瞬時速度${v}_{A}=\frac{{x}_{OB}}{2T}=\frac{（5.00+7.10）×1{0}^{-2}}{0.2}$=0.61m/s，D點的瞬時速度${v}_{D}=\frac{{x}_{CE}}{2T}=\frac{（10.81+12.70）×1{0}^{-2}}{0.2}$=1.18m/s．
（4）根據(jù)△x=aT²，運用逐差法得，a=$\frac{{x}_{CF}-{x}_{OC}}{9{T}^{2}}$=$\frac{（10.81+12.70+15.10-5.00-7.10-9.10）×1{0}^{-2}}{9×0.01}$=1.90m/s²．
故答案為：（1）刻度尺，（2）220，0.1，（3）0.61，1.18，（4）1.90．

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握紙帶的處理方法，會通過紙帶求解瞬時速度和加速度，關(guān)鍵是勻變速直線運動推論的運用．