题目内容
【题目】某同学做“研究匀变速直线运动的规律”的实验装置如图。一小车放在水平长木板上，左侧拴有一细线，跨过固定在木板边缘的滑轮与钩码相连，小车右侧与穿过电火花计时器的纸带相连，在钩码牵引下，小车在木板上向左运动。电火花打点计时器所用的交流电频率为50 Hz。
（1）实验中，使用到电火花打点计时器（含纸带、墨粉纸）、小车、长木板、钩码和细线等，在下面的仪器和器材中，还需使用的有____________。（填选项代号）
A．电压为4~6 V的50 Hz交流电源
B．电压为220 V的50 Hz交流电源
C．刻度尺
D．停表
E．天平
（2）该同学进行了以下实验操作步骤，其中错误的步骤有_________。
A．将打点计时器固定在长木板有滑轮的一端，并接好电路
B．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔
C．把一条细线拴在小车上，细线跨过定滑轮，下端挂着钩码
D．实验时先释放小车，再接通电源
（3）如图所示，电火花打点计时器在纸带上打出一系列清晰的点迹，相邻的两计数点间还有4个点没有画出，根据纸带可以计算各点的瞬时速度及小车加速度。打计数点5时小车的速度v5=_______m/s，根据纸带计算小车的加速度a=________m/s2。（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=51 Hz，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】（1）BC （2）AD （3）0.51 0.38 （4）偏小
【解析】
（1）电火花计时器需要220V交流电源，可知在下面的仪器和器材中，还需使用的有电压为220 V的50 Hz交流电源；同时需要刻度尺测量纸带的点迹间距；故选BC.
（2）将打点计时器固定在长木板没有滑轮的一端，并接好电路，选项A错误；将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔，选项B正确；把一条细线拴在小车上，细线跨过定滑轮，下端挂着钩码，选项C正确；实验时先接通电源，再释放小车，选项D错误；此题选择不正确的实验步骤，故选AD.
（3）相邻的两个计数点间还有4个点没画出，计数点间的时间间隔：t=0.02×5=0.1s，
第5点的瞬时速度：
，
由匀变速直线运动推论：△x=at2可知，小车的加速度为
．
（4）如果在某次实验中，交流电的频率51Hz，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。
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