Question

3．在研究匀变速直线运动的实验中，打点计时器使用的交流电的频率为50 Hz．
（1）某同学在实验过程中得到了在不同拉力下的A、B、C、D等几条较为理想的纸带，并在纸带上每5个点取一个计数点，将每条纸带上的计数点都记为0、1、2、3、4、5…如图所示，图甲是A纸带的一部分，图乙、丙、丁三段纸带分别是从三条不同纸带上撕下的．

①在乙、丙、丁三段纸带中，属于纸带A的是乙．
②打纸带A时，小车的加速度大小是3.11m/s²．
③打点计时器打纸带A中的1号计数点时小车的速度为0.456m/s．
（2）该同学在打A纸带时，不知道所使用的交流电源的实际频率已超过50Hz，那么，他计算出来的加速度值小于真实值（填“大于”“小于”或“等于”）．

Answer 1

分析 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1点时小车的瞬时速度大小．
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．

解答 解：（1）①根据匀变速直线运动的特点（相邻的时间间隔位移之差相等）得出：
x₃₄-x₂₃=x₂₃-x₁₂=x₁₂-x₀₁
所以属于纸带甲的是丙图．
②纸带上每5个点取一个计数点，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，
根据运动学公式△x=at²得：
a=$\frac{（0.0611-0.03）}{0.01}$m/s²=3.11m/s²
③利用匀变速直线运动的推论
v₁=$\frac{0.03+0.0611}{2×0.1}$=0.456m/s
（2）打点周期与交流电的周期相同，T=$\frac{1}{f}$=0.02s，当电源频率高于50Hz时，实际打点周期将变小，而进行计算时，仍然用0.02s，因此测出的速度数值将比物体的真实数值小．
故答案为：（1）①丙　②3.11　③0.456
（2）小于

点评 要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．