Question

20．（1）在《探究小车速度随时间变化的规律》实验中，电火花计时器的工作电压是220V．电源频率是50Hz时，它们每隔0.02s打一次点．
（2）用打点计时器打出的一条纸带．A、B、C、D、E为我们在纸带上所选的记数点．相邻计数点间的时间间隔为0.1s，各点间的距离如图所示，则纸带的左（填“左”或“右”）端与小车相连，打D点时小车的速度为0.34m/s．并可求得小车的加速度大小为0.40m/s²．若当交流电的实际频率小于50Hz时，仍按50Hz计算，则测量的加速度值比真实的加速度值偏大（填“偏大”“偏小”“不变”） （结果保留两位有效数字）

Answer 1

分析 了解打点计算器的工作原理，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．
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）电磁打点计时器是一种使用低压交流流电源的计时仪器，而电火花计时器的工作电压是220V．
电源频率是50Hz时，它们每隔0.02s打一次点．
（2）小车拖动纸带运动时做匀加速直线运动，所以速度越来越大，故相等的时间间隔内位移越来越大，所以纸带应与纸带的左端相连．
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，v_D=$\frac{{x}_{CE}}{2T}$=$\frac{120.0-52.0}{0.2}×1{0}^{-3}$m/s=0.34 m/s
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，
得：a=$\frac{{x}_{CE}-{x}_{AC}}{（2T）^{2}}$=$\frac{120.0-52.0-52.0}{0．{2}^{2}}×1{0}^{-3}$m/s²=0.40 m/s²．
当电源频率小于50Hz时，实际打点周期将变大，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大．
故答案为：（1）220、0.02；
（2）左，0.34，0.40，偏大．

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，掌握求解瞬时速度的方法，及作差法求解加速度，注意保留有效数字．