题目内容

5．在做“研究匀变速直线运动”实验中，电磁打点计时器用频率为50Hz的交流电源，打点计时器打出的一条纸带中的某段如图所示，A、B、C …点间的时间间隔均为0.1s，物体在AE段对应的平均速度，其大小为1.1m/s，从图中给定的长度，求出小车的加速度大小是4m/s2，打下C点时小车的速度大小是1.1m/s．
如果当时电网中交变电流的频率是f=48Hz，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比偏大（选填：偏大、偏小或不变）．

分析 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，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，并依据周期与频率的关系，即可确定误差产生根源．

解答 解：因为相邻计数点间有四个点，则时间间隔为0.1s．
依据平均速度公式$\overline{v}$AE=$\frac{{x}_{AE}}{{t}_{AE}}$=$\frac{0.44}{0.4}$=1.1m/s；
由题意可知：x1=5.0cm，x2=14.0-5.0=9cm，x3=27.0cm-14.0vm=13cm，x4=44.0cm-27.0cm=17cm
所以根据逐差法有：
△x=aT2，其中△x=4cm，T=0.1s，故带入数据解得：a=4m/s2．
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，有：
vC=$\frac{{x}_{BD}}{2T}$=$\frac{0.27-0.05}{0.2}$=1.1m/s
当时电网中交变电流的频率是48Hz，则T′=$\frac{1}{48}$＞$\frac{1}{50}$=T
所以物体运动的时间变长，物体的位移增大，
而计算时间仍然是T，所以测量的加速度偏大；
故答案为：0.1s，1.1m/s，4m/s2，1.1m/s，偏大．

点评 本题借助实验考查了匀变速直线的规律以及推论的应用，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用，提高解决问题能力．

练习册系列答案
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15．如图所示，一定质量的理想气体分别在温度T1和T2情形下做等温变化的p-V图象，则下列关于T1和T2大小的说法，正确的是（　　）
A．T1大于T2B．T1小于T2C．T1等于T2 D．无法比较
16．按现行高中物理课本中的要求做下列五个力学实验时，需要使用天平的实验有BC；需要使用打点计时器的实验有ABD；需要使用刻度尺的实验有ABCDE．（只填对应的实验代号）
A．测定匀变速直线运动的加速度
B．验证牛顿第二定律
C．碰撞中的动量守恒
D．验证机械能守恒
E．用单摆测定重力加速度．
13．在物理学的发展中，关于科学家和他们的贡献，下列说法中正确的是（　　）
A．亚里士多德首先将实验事实和逻辑推理（包括数学推演）和谐地结合起来
B．牛顿总结出了万有引力定律并用实验测得了引力常量
C．哥白尼通过研究行星观测记录，发现了行星运动三大定律
D．笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献
20．下列说法中正确的是（　　）
A．位移、速率和加速度都是标量
B．只有静止的物体才可以当作参考系
C．只有质量和体积都很小的物体才能看成质点
D．如果物体的形状和大小对所研究的问题属于无关或次要因素时，即可把物体看作质点
10．物体从O点出发，沿水平直线运动，取向右的方向为运动的正方向，其v-t图象如图所示，则物体在最初的4s内是（　　）
A．物体的加速度保持不变
B．前2s物体向左运动，后2s物体向右运动
C．前2s物体在O点左边，后2s在O点的右边
D．t=2s时刻，物体与O点距离最远
17．在光滑水平面上放着两个完全相同的金属环a和b，当一条形磁铁的N极竖直向下靠近两环时，a，b将如何运动？桌面对环的弹力将如何变？（　　）
A．a，b相向运动，弹力增加B．a，b反向运动，弹力增加
C．a，b相向运动，弹力减小D．a，b反向运动，弹力减小
14．在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某同学经历了以下实验步骤：
A．用铅笔和直尺在白纸上从O点沿着两细绳方向画直线，按一定标度作出两个力F1和F2的图示，根据平行四边形定则作图求出合力F；
B．只用一个测力计，通过细绳把橡皮筋与细绳的连接点拉到同样的位置O；
C．用铅笔记下O点的位置和两条细绳的 方向，读出两个弹簧秤的示数；
D．在水平放置的木板上，垫一张白纸并用图钉固定，把橡皮筋的一端固定在板上A点，用两条细绳连接在橡皮筋的另一端，通过细绳同时用两个测力计互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋与细绳的连接点到达某一位置O；
E．记下测力计的读数和细绳方向，按同一标度作出这个力的图示F，比较这个实测合力和按平行四边形定则求出的合力F，看它们的大小和方向是否相等；
F．改变两测力计拉力的大小和方向，多次重复实验，根据实验得出结论．
①将以上实验步骤按正确顺序排列，应为DCABEF（填选项前的字母）．
②在物理学中跟力一样，运算时遵守平行四边形定则的物理量还有位移、速度、加速度、电场强度等（至少写出三个，要求写名称，不得用符号表示）．
15．如图所示是电阻A、B各自的电流-电压关系图，由图可知（　　）
A．若A、B是相同材料制成的同样粗细的电阻丝，则A比B长
B．若A、B是相同材料制成的同样长度的电阻丝，则A的横截面积比B小
C．若A、B并联接入电路，则 A 的功率较大
D．若A、B串联接入电路，则 A 的功率较大

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