Question

20．某同学用打点计时器等实验装置测量做匀加速直线运动的物体的加速度，电源频率f=50Hz，在纸带上打出的点中选出零点，每隔4个点取1个计数点，因保存不当，纸带被污染．如图所示，A、B、C、D是依次排列的4个计数点，仅能读出其中3个计数点到零点的距离：s_A=16.6mm，s_c=329.2mm，s_D=624.5mm．
若无法再做实验，可由以上信息推知：
（1）相邻两计数点的时间间隔为0.1s．
（2）打B物体的速度大小为1.6 m/s（取2位有效数字）．
（3）物体的加速度大小约为9.3m/s²（取2位有效数字）．

Answer 1

分析 纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度．

解答 解：（1）由电源频率f=50 Hz可知电源周期T₀=0.02s，所以相邻两计数点的时间间隔为：T=5×0.02s=0.1s．
（2）打C点时物体的速度为：V_B=$\frac{{x}_{AC}}{2T}$=$\frac{0.3292-0.0166}{2×0.1}$≈1.6 m/s．
（3）设相邻位移之差为△X，由纸带上的数据知：S_D-S_A=3（s_D-s_C）-3△X，
代入数据解得：△X=0.0927m
又因△X=aT²  解得：a=9.3m/s²
故答案为：（1）0.1；（2）1.6；（3）9.3．

点评 要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，要注意单位的换算和有效数字的保留，能够知道相邻的计数点之间的时间间隔．