题目内容
【题目】在做《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,每相邻两个计数点之间还有4个点,图中没有画出,打点计时器接周期为T=0.02s的交流电源。经过测量得:d1=3.62cm,d2=8.00cm,d3=13.2cm,d4=19.19cm,d5=25.99cm,d6=33.61cm。
(1)在用打点计时器记录物体运动情况时,接通电源与释放纸带(或物体)这两个操作步骤的先后关系是(_______)
A.应先接通电源,再使纸带运动 B.应先使纸带运动,再接通电源
C.在使纸带运动的同时接通电源 D.先使纸带运动或先接通电源都可以
(2)计算打下F点时的速度vF=____m/s
(3)物体的加速度a=____m/s2(以上计算结果均保留两位有效数字)
(4)如果当时电网中交变电流的频率是f=60HZ,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_______(选填:偏大、偏小或不变)。
【答案】A 0.72 0.80 偏小
【解析】
(1)[1]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;故在实验时,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,故A正确;
(2)[2]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=5T=0.1s,利用匀变速直线运动的推论得
代入数据,解得:
vF=0.72m/s
(3)[3]根据加速度公式,结合作差法,解得
(4)[4]如果在某次实验中,交流电的频率60Hz,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。