题目内容
【题目】实验装置如图所示。一小车放在水平长木板上,左侧拴有一细软线,跨过固定在木板边缘的滑轮与一重物相连,小车右侧与穿过电火花计时器的纸带相连,在重物牵引下,小车在木板上向左运动。如图给出了电火花计时器在纸带上打出的一些计数点,相邻的两个计数点间的时间间隔为0.1s,相邻的两个计数点间的距离如图中所标。
(1)电火花计时器工作电源是220伏的__________电源(填“直流”或“交流”),当电源的频率为50Hz时,每隔__________秒打一个点。现在使用打点计时器测定物体的速度,当电源频率低于50Hz时,若仍按照50Hz计算,则测出的速度值将比真实值偏______(选填“大”或者“小”) 。
(2)关于实验以下说法正确的有(______)
A.开始打点之前,小车应该靠近打点计时器
B.纸带拉动的方向应与限位孔平行
C.实验时应该先释放小车再打开电源打点
D.实验时木板不能一头高一头低,一定要保持水平
(3)打计数点3时小车对应的速度分别为________m/s。
(4)据此可求出小车从1到3计数点内的加速度为a =____________m/s2。
【答案】交流 0.02 大 AB 0.434 0.38
【解析】
(1)[1][2].电火花计时器工作电源是220伏的交流电源;当电源的频率为50Hz时,每隔0.02秒打一个点。
[3].现在使用打点计时器测定物体的速度,当电源频率低于50Hz时,则实际打点周期大于0.02s,若仍按照50Hz计算,根据,则测出的速度值将比真实值偏大。
(2)[4].A.开始打点之前,小车应该靠近打点计时器,以充分利用纸带,选项A正确;
B.纸带拉动的方向应与限位孔平行,选项B正确;
C.实验时应该先打开电源打点再释放小车,选项C错误;
D.实验时木板可以右端适当垫高一点,使小车做匀加速运动,选项D错误;
(3)[5].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3点时小车的瞬时速度大小,即:
(4)[6].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-x2=2a1T2
x3-x1=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:
即小车运动的加速度计算表达式为:
解得:
a=0.38m/s2