Question

10．在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中：
（1）根据打点计时器打出的纸带，可以从纸带上直接测量得到的物理量是A．
A．位移       B．速度       C．加速度        D．平均速度
（2）下列操作中正确的有AC．（填选项代号）
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．电火花计时器应使用低压交流电源
（3）打点计时器原来使用的电源的频率是50Hz，若在测定匀变速直线运动的速度时，交流电的频率为60Hz而未被发觉，这样计算出的加速度值与真实值相比是偏小（填“偏大”、“偏小”或“不变”）
（4）某同学在研究小车运动实验中，获得一条点迹清楚的纸带，已知打点计时器每隔0.02秒打一个计时点，该同学选择A、B、C、D、E、F六个计数点，对计数点进行测量的结果记录在图中，单位是cm．则：小车的加速度a=5m/s²．

Answer 1

分析 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）根据打点计时器打出的纸带，可以从纸带上直接测量得到的物理量是位移，可以用刻度尺直接测出，而速度、加速度、平均速度都需要用公式计算．
（2）打点计时器应放在长木板的没有滑轮一端，电火花计时器应使用220V的交流电源，故AC正确．
（3）根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT²，
整理得：a=$\frac{△x}{{T}^{2}}$
因为交流电的频率为60Hz而未被发觉，本来T代入$\frac{1}{60}$s，解出结果是真实加速度，
但是我们代入了$\frac{1}{50}$s这个的数值，
这样计算出的加速度值与真实值相比偏小．
（4）纸带上每相邻两个计数点间还有一个点，所以时间间隔T=0.04s，
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT²，得：x₄-x₂=2aT²
x₃-x₁=2aT² 
为了更加准确的求解加速度，我们对两加速度取平均值
得：a=$\frac{{a}_{1}+{a}_{2}}{2}$
即小车运动的加速度为：a=$\frac{0.112-0.04-0.04}{（0.08）^{2}}$=5m/s²
故答案为：（1）A；（2）AC；（3）偏小；（4）5m/s²．

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．