题目内容

1.在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中:
(1)下列操作正确的是AC.
A.在释放小车前,小车要靠近打点计时器    
B.打点计时器应放在长木板的有滑轮一端
C.应先接通电源,后释放小车              
D.电火花打点计时器应使用低压直流电源
(2)打点计时器原来使用的交流电源的频率是50Hz,若在测定匀变速直线运动的速度时,交流电源的频率为60Hz而未被发觉,这样计算出的加速度的值与真实值相比是偏小(“偏大”“偏小”或“不变”).
(3)小车拖着穿过打点计时器的纸带做匀变速运动,如图3是经打点计时器打出纸带的一段,打点顺序是A、B、C、D、E,已知交流电的频率为50Hz,纸带上每相邻两个计数点间还有一个点,则小车运动的加速度大小是4.05m/s2,D点的速度是2.16 m/s.(结果保留三位有效数字)

分析 为了提高纸带的使用率,释放小车前小车要靠近打点计时器且先接通电源后释放纸带;
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,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D点时小车的瞬时速度大小.

解答 解:(1)A、小车释放前要靠近打点计时器,选项A正确;
B、打点计时器应放在远离滑轮的一端,选项B错误;
C、释放小车时,要先接通电源,选项C正确;
D、电火花计时器的工作电压是220 V交流电,选项D错误.
故选:AC.
(2)由△x=aT2得a=$\frac{△x}{T2}$,当电源频率变大时,求得的加速度的数值比真实值偏小.
(3)由纸带可得x1=10.26 cm,x2=19.87 cm-10.26 cm=9.61 cm,
x3=28.82 cm-19.87 cm=8.95 cm,x4=37.15 cm-28.82 cm=8.33 cm.
根据逐差法有:
a=$\frac{({x}_{3}+{x}_{4})-({x}_{1}+{x}_{2})}{(2T)^{2}}$=$\frac{(0.0895+0.0833)-(0.1026+0.0961)}{4×0.0{4}^{2}}$ m/s2=-4.05 m/s2,
负号说明加速度方向与速度方向相反.
打D点时的速度  vD=$\frac{{x}_{CE}}{2T}$=$\frac{0.3715-0.1987}{2×0.04}$ m/s=2.16 m/s.
故答案为:(1)AC;(2)偏小;(3)4.05,2.16.

点评 本题考查了“探究匀变速直线运动”的实验过程,以及利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,提高解决问题能力.

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