Question

1．在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用电火花计时器打下的纸带如图甲所示，并在其上取了7个计数点A、B、C、D、E、F、G，每相邻两个计数点间还有4个点（图中未画出），电火花计时器接“220V、50Hz”的交变电源．他经过测量并计算得到电火花计时器在打B、C、D、E、F各点时物体的瞬时速度如表：

对应点	B	C	D	E	F
速度（m/s）	0.141	0.180	0.218	0.262	0.301

（1）设计时器的打点周期为T，计算v_F的公式为v_F=$\frac{{d}_{6}-{d}_{4}}{10T}$（用d₄、d₆和T表示）；
（2）根据表中数据计算物体运动的加速度大小为0.40m/s²（保留2位有效数字）；
（3）如果当时电网中交变电流的电压变成210V，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不变（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）．

Answer 1

分析 （1）根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度可以求出F点的瞬时速度；
（2）根据v-t图象的物理意义可知，图象的斜率表示加速度的大小，因此根据图象求出其斜率大小，即可求出其加速度大小；
（3）打点计时器的打点周期由交流电的周期决定，与交流电的电压无关．

解答 解：（1）设计时器的打点周期为T，
根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，
故：v_F=$\frac{{d}_{6}-{d}_{4}}{10T}$；
若交流电的频率变小，则打点的周期变大了，计算时T的代入值变小了，故速度测量值变大了；
（2）根据图中数据，利用描点法做出图象如图：
图象斜率大小等于加速度大小，故有：
a=$\frac{△v}{△t}$=$\frac{0.3-0.1}{0.5}$=0.40m/s²；
（3）如果当时电网中交变电流的电压变成210V，而做实验的同学并不知道，但频率不变，故打点的周期不变，故不影响测量情况，故加速度的测量值与实际值相比不变；
故答案为：（1）$\frac{{d}_{6}-{d}_{4}}{10T}$； （2）0.40；（3）不变．

点评 本题考查了利用匀变速直线运动的规律和推论解决问题的能力，同时注意图象法在物理实验中的应用．