Question

某同学在“研究匀变速直线运动”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，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，如图所示，其相邻点间的距离分别为AB=3.62cm，BC=4.38cm，CD=5.20cm，DE=5.99cm，EF=6.80cm，FG=7.62cm，每两个相邻的计数点的时间间隔为0.10s．（保留三位有效数字）

（1）打点计时器采用的是

交流

（选“交流”或“直流”）电源；
（2）BD过程的平均速度，V_BD=

0.479

m/s；
（3）B点的瞬时速度为

0.400

m/s；
（4）小车的加速度为

0.801

m/s²．

Answer 1

分析：（1）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．
（2）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，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C、E点时小车的瞬时速度大小．

解答：解：（1）打点计时器使用的电源必须是交流电源，当电源频率为50Hz时，每隔0.02秒打一个点．
（2）BD过程的平均速度，V_BD=

XBD

tBD

=

(4.38+5.20)cm

0.2s

=0.479m/s；
（3）B点的瞬时速度V_B=V_AC=

xAC

tAC

=

(3.62+4.38)cm

0.2s

=0.400m/s；
（4）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：x₄-x₁=3a₁T²
x₅-x₂=3a₂T²
x₆-x₃=3a₃T²
为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值得：
a=

1

3

（a₁+a₂+a₃）
即小车运动的加速度计算表达式为：
a=

a1+a2+a3

3

=

(x4+x5+x6)-(x1+x2+x3)

9T2

=0.801m/s²．
故答案为：（1）交流；（2）0.479，（3）0.400；（4）0.801．

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和使用．要学会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．