Question

15．在“探究匀变速直线运动”的实验中，利用重物牵引小车，用电火花打点计时器打点，f=50Hz，得到一条清晰的纸带．取其中的A、B、C、…七个点进行研究，这七个点和刻度尺标度的对应如图所示．

（1）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C
A．瞬时速度    B．加速度    C．时间间隔    D．平均速度
（2）A点到D点的距离是4.15 cm，F点瞬时速度是0.23m/s（瞬时速度保留2位有效数字）．
（3）根据纸带可以计算小车的加速度a的大小是0.26m/s²（a保留2位有效数字）．
（4）如果当时交变电流的频率是f=45Hz，而计算时仍按f=50Hz，那么速度的测量值偏大（选填：偏大、偏小、相等）

Answer 1

分析 根据纸带点与点间距来确定运动方向；
刻度尺进行读数时要进行估读．
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B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．
明确周期和频率之间的关系，了解真实值和测量值之间的关系，可正确解答．

解答 解：（1）根据相等时间内，点与点间隔越来越大，则有小车向左开始运动，
（2）由图可以知道，A、B两点的时间间隔是0.1s，A点到D点的距离是4.15cm，
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_F=$\frac{{x}_{EG}}{2T}$=$\frac{19.61-6.09}{2×0.1}×1{0}^{-2}$ m/s≈0.23m/s．
（3）根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT²
则加速度的大小a=$\frac{{x}_{DG}-{x}_{AD}}{（3T）^{2}}$=$\frac{10.61-4.15-4.15}{0．{3}^{2}}×1{0}^{-2}$m/s²≈0.26 m/s²；
（4）如果在某次实验中，交流电的频率45Hz，f＜50Hz，那么实际打点周期变大，
根据运动学公式v=$\frac{x}{t}$，真实的速度值就会偏小，所以测量的速度值与真实的速度值相比是偏大．
故答案为：（1）C； （2）4.15，0.23；（3）0.26；（4）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．