题目内容
【题目】电火花打点计时器使用_______V的_________电源(填“交流”或“直流”)。
在“练习使用打点计时器”的实验中,利用重物牵引小车,用电磁打点计时器打点,f=50Hz,得到一条清晰的纸带。取其中的A 、B 、C 、……七个点进行研究,这七个点和刻度尺标度的对应如图所示。
① 小车向______________运动(相对图中方位填“左”或“右”);
② A点到D点的距离是 ___________ cm ,F点瞬时速度是____________m/s 。
③ 根据纸带可以计算小车的加速度a的大小是_____________m/s2(保留2位有效数字)。
④ 如果当时交变电流的频率是f=60Hz,而计算时仍按f=50Hz,那么速度的测量值________(选填:偏大、偏小、相等)(已知: )
【答案】 220 交流 左 4.13~4.17 cm 0.23 m/s 0.25~0.30 m/s2 偏小
【解析】(1)电火花计时器使用220V的交流电源。
(2)①由于计数点间的时间间隔相同,纸带越向右计数点间的位移越大,说明物体的速度越来越大,即物体向左做加速运动直线运动。
②使用的是最小分度为mm的刻度尺,读数时应在估读一位,所以A点到D点的距离是4.15cm;由于AB两点之间的共有5个时间间隔,而打点计时器每隔0.02s打一个点,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s。根据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,可以求出打纸带上F点时小车的瞬时速度大小为: 。
③根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小, , , ,加速度的平均值为: ,可得: ,带入数据可得: 。
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,根据运动学公式可知真实的速度值就会偏大,所以测量的速度值与真实的速度值相比是偏小。