Question

【題目】打點計時器是高中物理中重要的實驗儀器，圖中的甲、乙兩種打點計時器是高中物理實驗中常用的，請回答下面的問題：

（1）圖乙是_____（填“電磁”或“電火花”）打點計時器，電源采用的是_____（填“交流電4～6V”、“交流220V”、四節(jié)干電池）；

（2）某同學在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中，圖丙用打點計時器記錄了被小車拖動的紙帶的運動情況，在紙帶上依次確定出A、B、C、D、E五個計數點。已知打點計時器打點的頻率為f，每兩個相鄰的計數點之間還有4個計時點未標出。各點到A點距離分別為d1、d2、d3、d4；

①寫出計算D點的速度的表達式vD=_____（用題中所給的字母表示）；

②若f=50Hz、d1=2.88cm、d2=7.20cm、d3=12.96cm、d4=20.16cm，則D點的速度是_____ m/s（保留兩位有效數字）；

③用打點計時器測定小車的速度，當使用的電源頻率高于50Hz時，如果仍按50Hz來計算，則測得的速度將比真實值_____（填“偏大”、“偏小”或“無影響”）；

④小明同學把上面的紙帶從每一個計數點處將紙帶剪開分成四段（分別為a、b、c、d段），再將這些紙條并排貼在一張紙上，使這些紙條下端對齊作為時間軸，最后將紙條上端中心點連起來得到一條直線，如圖丁所示。下列說法中正確的是_____。

A．直線的斜率表示小車的速度大小

B．直線的斜率表示小車的加速度大小

C．上端中心點連起來的直線表示小車速度與時間的關系

D．上端中心點連起來的直線表示小車位移與時間的關系

Answer 1

【答案】電火花 交流220V 0.65 偏小 BC

【解析】

（1）[1][2]圖乙是電火花式打點計時器，電源采用的是交流電壓220V；

（2）[3][4]電源頻率為f，打點周期為

T0=

每兩個相鄰的計數點之間還有4個計時點未標出，故計數點間的周期

T=

打下D點時小車的瞬時速度等于CE段的平均速度，故

vD=

代入可得：

vD=0.65m/s

[5]當使用的電源頻率高于50Hz時，則打點周期偏小，如果仍按50Hz來計算，根據v=，在代入數據時，t的代入值偏大，故v的測量值偏小；

[6]因為剪斷的紙帶所用的時間t相等，所以紙帶的長度之比等于此段紙帶的平均速度之比；而此段紙帶的平均速度等于這段紙帶中間時刻的速度，最后得出結論紙帶的長度之比等于此段紙帶的平均速度之比，還等于各段紙帶中間時刻的速度之比，即紙帶的高度之比等于中間時刻速度之比．所以上端中心連線即為速度－時間圖象；而速度－時間直線的斜率表示加速度，故直線的斜率表示小車的加速度大小，故BC正確AD錯誤．

故選BC。