题目内容
【题目】某同学在“测匀变速直线运动的加速度”的实验中,用打点计时器(频率为50 Hz,即每0.02 s打一个点)记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点.其相邻点间还有4个点未画出.其中x1=7.05 cm、x2=7.67 cm、x3=8.29 cm、x4=8.91 cm、x5=9.53 cm、x6=10.15 cm,
(1)关于接通电源和释放纸带的次序,下列说法正确的是___________。
A.先接通电源,后释放纸带
B.先释放纸带,后接通电源
C.释放纸带同时接通电源
D.先接通电源或先释放纸带都可以
(2)小车运动的加速度为________m/s2,在F时刻的瞬时速度为________m/s。(保留2位有效数字)
(3)如果在测定匀变速直线运动的加速度时,实验者如不知道工作电压的频率变为大于50 Hz,这样计算出的加速度值与真实值相比是____________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】A 0.62 0.98 偏小
【解析】
(1)开始记录时,应先给打点计时器通电打点,然后释放纸带让纸带(随物体)开始运动,如果先放开纸带开始运动,再接通打点计时时器的电源,由于重物运动较快,不利于数据的采集和处理,会对实验产生较大的误差;同时先打点再释放纸带,可以使打点稳定,提高纸带利用率,可以使纸带上打满点,所以用电磁打点计时器打点时应先接通电源,后释放纸带。故A正确,BCD错误。
(2)相邻点间还有4个点未画出,因此相邻计数点之间的时间间隔为T=0.1s。
根据△x=aT2得:
x6x3=3a1T2
x5x2=3a2T2
x4x1=3a3T2
代入数据得:
匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度,因此有:
(3)工作电压的频率变为大于50Hz,打点周期小于0.02s,连续相等时间内的位移之差减小,而实验者不知道,仍按原来的周期计算加速度,由△x=aT2知计算出的加速度值与真实值相比偏小。