Question

5．某同學(xué)在用電火花打點(diǎn)計時器研究小車的勻變速直線運(yùn)動的實(shí)驗中，他將打點(diǎn)計時器接到頻率為50Hz的交流電源上．如圖給出了從0點(diǎn)開始，每5個點(diǎn)取一個計數(shù)點(diǎn)的紙帶，其中0、1、2、3、4、5、6都為計數(shù)點(diǎn)．現(xiàn)測得：s₁=1.40cm，s₂=1.90cm，s₃=2.38cm，s₄=2.88cm，s₅=3.39cm，s₆=3.87cm．

（1）該學(xué)生實(shí)驗時用的打點(diǎn)計時器的工作電壓為220V；
（2）該紙帶每相鄰的兩個計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為0.1s；
（3）打出計數(shù)點(diǎn)3時小車的速度v₃=0.26 m/s；（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（4）小車運(yùn)動的加速度a=0.50m/s²．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中時間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上b點(diǎn)時小車的瞬時速度大小；根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小．

解答 解：（1）電火花打點(diǎn)計時器的工作電壓為交流220V；
（2）交流電源頻率為50Hz，每5個點(diǎn)取一個計數(shù)點(diǎn)，故每相鄰的兩個計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為0.1s；
（3）勻變速直線運(yùn)動的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，故點(diǎn)3的瞬時速度等于點(diǎn)2、4間的平均速度，故：
${v}_{3}=\frac{{s}_{3}+{s}_{4}}{2T}=\frac{0.0238m+0.0288m}{2×0.1s}$≈0.26m/s；
（4）根據(jù)公式△x=aT²，有：
$（{s_4}+{s_5}+{s_6}）-（{s_1}+{s_2}+{s_3}）=a{（3T）^2}$
解得：
$\frac{{（{s_4}+{s_5}+{s_6}）-（{s_1}+{s_2}+{s_3}）}}{{9{T^2}}}$=$\frac{（0.0288+0.0339+0.0387）-（0.0140+0.0190+0.0238）}{{9×{{0.1}^2}}}$≈0.50m/s²．
故答案為：（1）220；（2）0.1；（3）0.26；（4）0.50．

點(diǎn)評 要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗問題的能力，在平時練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識的理解與應(yīng)用，注意單位和相鄰兩點(diǎn)間距離的轉(zhuǎn)化．