问题 问答题

打点计时器是高中物理中重要的物理实验仪器,图中甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的,请回答下面的问题.

(1)甲图是______计时器,采用的是______交流电源.(填“低压”、“220V”)

(2)乙图是_______计时器,采用的是______交流电源.(填“低压”、“220V”)

(3)在某次实验中,物体拖动纸带做匀加速直线运动,打点计时器所用的电源频率为50Hz,实验得到的一条纸带如图丙所示,纸带上每相邻的两个计数点之间都有4个点未画出.按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个计数点,实验中用直尺量出各计数点到0点的距离如图丙所示(单位:cm)

①在计数点1所代表的时刻,纸带运动的瞬时速度为v1=______m/s,物体的加速度a=______m/s2.(保留两位有效数字)

②该同学在测量的时候没有将计数点5的数值记录下来,根据前面的数值可以推算出计数点5到0点的距离为______cm.

答案

(1)甲图是电磁打点计时器,使用交流电源的计时仪器,采用的是低压交流电源;

(2)乙图是电火花打点计时器,工作电压是220V交流电源;

(3)①由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出,所以相邻的计数点间的时间间隔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1点时小车的瞬时速度大小.

v1=

x02
t02
=
0.0355
2×0.1
=0.18m/s

设0到1之间的距离为x1,以后各段分别为x2、x3、x4

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: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=

x24-x02
4T2
=
0.1010-0.0355-0.0355
4×(0.1)2
m/s2=0.75m/s2

②在匀变速直线运动中,连续相等时间内位移之差相等,即△x=aT2

则4、5间的距离为 x45=x01+4△x=1.40cm+4×0.75×(0.1)2cm=4.40cm

则计数点5的数值为 x5=x04+x45=10.10+4.40=14.50cm

故答案为:

(1)电磁打点,低压(2)电火花,220v.

(3)①0.18,0.75,

②14.50

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