(1)在用打点计时器在纸带上打点时,操作的合理顺序是______A.先接通电源,再用手牵动纸带B.先用手牵动纸带,后接通电源C.接通电源的同时用手牵动纸带D.可以随意操作(2)某学生用打点计时器研究小车的匀变速直线运动.他将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上,实验时得到如图所示的一条纸带.他在纸带上便于测量的地方选取第一个计时点,在这点下标明A,第六个点下标明B,第十一个点下标明C,第十六个点下标明D,第二十一个点下标明E.测量时发现B点已模糊不清,于是他测得AC长为14.56cm、CD长为11.15cm,DE长为13.73cm,则打C点时小车的瞬时速度大小为______m/s,小车运动的加速度大小为______m/s2,AB的距离应为______cm.(均保留三位有效数字)
解题思路:(1)使用时应先给打点计时器通电打点,然后释放纸带让纸带,如果先放开纸带开始运动,再接通打点计时时器的电源,纸带上可能由很长一段打不上点.
(2)根据匀变速直线运动的推***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点时小车的瞬时速度大小.
(1)开始记录时,应先给打点计时器通电打点,然后释放纸带让纸带(随物体)开始运动,如果先放开纸带开始运动,再接通打点计时时器的电源,由于重物运动较快,不利于数据的采集和处理,会对实验产生较大的误差;先打点再释放纸带,可以使打点稳定,提高纸带利用率,可以使纸带上打满点,故BCD错误,A正确.
故选:A.
(2)在这个点下标明A,第六个点下标明B,第十一个点下标明C,第十六个点下标明D,第二十一个点下标明E;可以看出相邻的计数点间的时间间隔为T=0.1s,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点时小车的瞬时速度大小:
vC=
xAE
2T=
0.1456+0.1115+0.1373
0.4=0.986m/s
设A到B之间的距离为x1,设B到C之间的距离为x2,设C到D之间的距离为x3,设D到E之间的距离为x4,根据匀变速直线运动的推***式△x=aT2可以求出加速度的大小,得:
x3-x1=2a1T2
x4-x2=2a2T2
为了更加准确的求解加速度,我们对两个加速度取平均值,得:a=[1/2](a1+a2)
即小车运动的加速度计算表达式为:a=
xCE−xAC
4T2=
0.1115+0.1373−0.1456
0.04m/s2=2.58m/s2
根据匀变速直线运动的推***式△x=aT2,有:x2-x1=x4-x3
代入数据解得:x1=5.99cm
故答案为:(1)A;(2)0.986,2.58,5.99.
点评:
本题考点: 探究小车速度随时间变化的规律.
考点点评: 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,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用.