题目内容
【题目】在使用电火花打点计时器做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用打点计时器打下的纸带,如图所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F、G等7个计数点,每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出。打点计时器接频率为f=50 Hz的交流电源。
(1)每两个相邻的计数点的时间间隔为________s,正常接入电压为________V,打点计时器使用的是________(选填“交流”或“直流”)电源;
(2)打下E点时纸带的速度=________(用题中给定字母表示);
(3)若测得=65.00 cm,=19.00 cm,物体的加速度a=_______(结果保留三位有效数字);
(4)如果当时电网中交变电流的频率f>50 Hz,但当时做实验的同学并不知道,那么测得的加速度值比真实值_____(选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】0.1; 220; 交流; ; 3.00; 偏小
【解析】
了解电磁打点计时器和电火花打点计时器的工作电压、工作原理即可正确解答;同时要熟练使用打点计时器进行有关的操作; 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E点时小车的瞬时速度大小,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.
(1)电火花计时器使用的是220V交流电源,电源频率为50HZ,则打点计时器打相邻两点的时间间隔是 0.02s。每相邻两个计数点间还有4个点,图中没有画出,所以相邻的计数点之间的时间间隔为T=0.1s。
(2)利用匀变速直线运动的推论得:
(3)根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可得;
(4)如果在某次实验中,交流电的频率f>50Hz,那么实际打点周期变小,根据运动学公式△x=at2得:真实的加速度值就会偏大,所以测量的加速度值与真实的加速度值相比是偏小。