题目内容

在《探究小车速度变化规律》实验中,得到如图所示的一条纸带.已知打点计时器打点的时间间隔为0.02s,纸带上的各个点均为计数点(相邻两个计数点之间还有四个点图中未画出).测量数据及其标记符号如图所示.

(1)打点计时器打下第4个点时小车的速度大小为
1.47
1.47
m/s.(保留三位有效数字)
(2)该同学用两种方法处理数据,并求出小车的加速度(T为相邻两计数点的时间间隔):
方法A:由a1=
X2-X1
T2
a2=
X3-X2
T2
,…,a5=
X6-X5
T2
,取平均值求出加速度a.
方法B:由a1=
X4-X1
3T2
a2=
X5-X2
3T2
a3=
X6-X3
3T2
,取平均值求出加速度a.
从数据处理方法看,在X1、X2、X3、X4、X5、X6中,对实验结果起作用的,方法A中有
X1、X6
X1、X6
;方法B中有
X1、X2、X3、X4、X5、X6
X1、X2、X3、X4、X5、X6
(填写字母).因此,选择方法
B
B
(填A或B)更合理,求得小车的加速度大小是
3.12
3.12
m/s2(保留三位有效数字).
(3)如果当时交变电流的频率是f=49Hz,,而做实验的同学不知道,那么加速度的测量值比实际值相比
偏大
偏大
选填(“偏大”、“偏小”、“不变”)
分析:(1)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,据此可正确解答打下第4个点时小车的速度的大小.
(2)充分理解逐差法的应用,即可正确解答本题.
(3)弄清实际值和计算值的差距,即可正确解答本题.
解答:解:(1)打下第4个点时速度的大小为:
v4=
x4+x5
2T
≈1.47m/s

故答案为:1.47.
(2)在方法A中,根据数学知识可知,只有X1、X6起作用,
方法B中,a=
(X4+X5+X6)-(X3+X2+X1)
9T2
,因此六组数据都起作用,故方法B数据应用充分,更合理一些,代入数据求得:a=3.12m/s2
故答案为:X1、X6,X1、X2、X3、X4、X5、X6,B,3.12.
(3)如果交变电流的频率是f=49Hz,则时间所用时间将会大些,但是在计算时,仍然用的较小的打点周期0.02s,因此计算结果将比实际值大些.
故答案为:偏大.
点评:本题重点考查了逐差法在研究“匀变速直线运动”中的应用,要明确逐差法的应用条件并能对其熟练应用.
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