Question

4．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，电火花打点计时器使用的交流电源频率为50Hz，记录小车运动的纸带如图所示，在纸带上选择标为0～6的计数点，相邻两个计数点间还有四个计时点未画出，纸带旁边并排放着毫米刻度尺，零刻度点跟0计数点对齐．
（1）请你根据放大的图片计算出打2和4两个计数点时的速度v₂=0.21 m/s、v₄=0.33 m/s（均保留2位有效数字），已知v₁=0.1 5m/s，v₃=0.22m/s，v₅=0.39m/s，请根据数据在图乙上作v-t图．
（2）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大．（选填“大”或者“小”）

Answer 1

分析 纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，明确周期和频率的关系；测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度．

解答 解：因为每相邻两计数点间还有4个打点，所以相邻的计数点之间的时间间隔为T=0.1s
利用匀变速直线运动的推论得：
v₂=$\frac{{x}_{24}}{{t}_{24}}$=0.21m/s
v₄=$\frac{{x}_{35}}{{t}_{35}}$=0.33m/s
v-t图象如图所示：

若交流电频率为50赫兹，则其打点周期为0.02s，当电源频率低于低于50Hz时，实际打点周期将变大，而进行计算时，仍然用0.02s，因此测出的速度数值将比物体的真实数值大．
故答案为：（1）0.21，0.33；（2）大

点评 此题重点考查了纸带的处理问题，要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．