Question

10．某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，用交流电频率为50Hz打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出0、1、2、3、4、5、6共7个测量点．其相邻点间的距离如图1所示，每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10s，完成下面问题．

（1）电火花计时器正常工作时，其打点的周期取决于B
A． 交流电压的高低  B． 交流电的频率    C． 墨粉纸盘的大小　 D． 纸带的长度
（2）根据打点计时器打出的纸带，我们可以直接得到的物理量是A
A．时间间隔     B．加速度       C．瞬时速度     D．平均速度
（3）根据纸带上各个测量点间的距离，某同学已将1、2、3、5点对应的时刻的瞬时速度进行计算并填入表中，请你将4点对应的时刻的瞬时速度填入表中；（要求保留3位有效数字）

瞬时速度	v1	v2	v3	v4	v5
数值（m/s）	0.165	0.214	0.263		0.363

（4）在图2所示的直角坐标系中画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线．
（5）由图象求出小车的加速度a=0.5m/s²（要求保留1位有效数字）．若在某次实验中，交流电的频率偏离50Hz，设f＞50Hz，则测量的加速度值与真实值相比是偏小﹙填偏大，相等或偏小）．

Answer 1

分析 能直接从纸带得到的是点间距和对应的时间间隔；根据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，第4点瞬时速度等于第3与第5点间的平均速度；用描点法作图即可，用一条直线通过尽可能多的点，不在线上的点大致均匀地分布与直线的两侧；根据图线的斜率求出加速度．

解答 解：（1）电火花计时器正常工作时，其打点的周期取决于交流电的频率，故选：B．
（2）根据打点计时器打出的纸带，我们可以直接得到的物理量是时间间隔，加速度、瞬时速度、平均速度需要通过测量点迹间的距离进行计算，故选：A．
（3）4点瞬时速度等于第3与第5点间的平均速度，故${v}_{4}=\frac{{x}_{35}}{2T}=\frac{（11.95-5.68）×1{0}^{-2}}{0.2}$m/s=0.314m/s．
（4）速度时间图线如图所示．
（4）图线的斜率表示加速度，故：a=$\frac{△v}{△t}=\frac{0.363-0.165}{0.4}m/{s}^{2}=0.495m/{s}^{2}$=0.5m/s²．
f＞50Hz，则周期的测量值偏大，可知测量的加速度值与真实值相比是偏小．
故答案为：（1）B，（2）A，（3）0.314，（4）如图所示，（5）0.5，偏小

点评 解决本题的关键掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度和加速度，关键是匀变速直线运动推论的运用．