Question

19．某同学在“探究匀变速直线运动”实验中得到如下图所示的纸带，已知打点计时器电源频率为50Hz，按时间顺序取A、B、C、D、E共5个计数点，相邻的计数点之间还有四个点没有画出，测出各计数点到A点的距离如图所示．

（1）实验过程中，下列做法不正确的是B
A．使用打点计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器稳定工作后，再释放纸带
B．释放物体前，应使物体停在远离打点计时器的位置
C．打点计时器要固定在远离滑轮一端
D．选择一条理想的纸带，是指纸带上的点迹清晰，适当舍弃开头密集部分，适当选取计数点，弄清楚所选的时间间隔T
（2）C点的速度v_C=0.87m/s；物体运动的加速度a=1.68m/s²．（计算结果均保留到小数点后两位）
（3）如果当时电网中交变电流的频率是f=51Hz，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值和实际值相比偏小（填“偏大”、“偏小”或“不变”）；如果当时电网中交变电流的电压变成210V，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比不变（填“偏大”、“偏小”或“不变”）．

Answer 1

分析 了解打点计时器的工作原理，就能够熟练使用打点计时器便能正确解答；
根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出C点的瞬时速度，根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出加速度．

解答 解：（1）A、实验过程应先接通电源，后释放纸带，否则在纸带上留下的点很少，不利于数据的处理和减小误差，故A正确．
B、释放物体前，应使物体停在远离打点计时器的位置，故B错误；
C、打点计时器要固定在远离滑轮一端，故C正确．
D、舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰，点间隔适当的那一部分进行测量，这样测量的相对误差减小，故D正确；
本题选择不正确的，故选：B；
（2）C点的瞬时速度等于BD段的平均速度，则有：v_C=$\frac{{x}_{BD}}{2T}$=$\frac{23.64-6.20}{0.2}×1{0}^{-2}$ m/s=0.87m/s．
根据△x=aT²得：a=$\frac{△x}{{T}^{2}}$=$\frac{34.88-14.06-14.06}{0．{2}^{2}}$×10^-2m/s²=1.68m/s²．
（3）如果当时电网中交变电流的频率是：f=51Hz，而做实验的同学并不知道，则测量的周期偏大，加速度的测量值偏小．
电网电压变化，并不改变打点的周期，故测量值与实际值相比不变．
故答案为：（1）B；（2）0.87；1.68；（3）偏小；不变．

点评 对于基本实验仪器不光要了解其工作原理，还要从实践上去了解它，自己动手去实际操作，达到熟练使用的程度；
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两个重要推论的运用．