Question

9．在“探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，記錄小車(chē)運(yùn)動(dòng)的紙帶如圖所示，圖中前幾個(gè)點(diǎn)模糊，從 A點(diǎn)開(kāi)始每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)．

（1）測(cè)量數(shù)據(jù)說(shuō)明小車(chē)做勻變速（選填勻速，勻變速，變速）直線運(yùn)動(dòng)，判定依據(jù)是連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)，位移之差相等；
（2）小車(chē)通過(guò)D點(diǎn)時(shí)速度是1.44m/s，小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度是2.02m/s²．（打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率是50Hz）
（3）如果電源實(shí)際頻率高于50Hz，則小車(chē)通過(guò)D點(diǎn)實(shí)際速度與測(cè)量速度比較偏�。ㄟx填偏大，偏小，相等），加速度的計(jì)算值與實(shí)際加速度相比較偏�。ㄟx填偏大，偏小，相等）

Answer 1

分析 （1）勻變速直線運(yùn)動(dòng)在連續(xù)相等的時(shí)間間隔內(nèi)的位移差值是固定的；
（2）勻變速直線運(yùn)動(dòng)中平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，根據(jù)公式△x=aT²求解加速度；
（3）根據(jù)$\overline{v}=\frac{x}{t}$，結(jié)合公式△x=aT²分析誤差即可．

解答 解：（1）由紙帶數(shù)據(jù)，則有：
AB=12.38-3.07=9.31cm；
BC=23.71-12.38=11.33cm；
CD=37.06-23.71=13.35cm；
DE=52.43-37.06=15.37cm
相等時(shí)間間隔內(nèi)的位移差均為2.02cm，故是勻加速直線運(yùn)動(dòng)；
（2）D點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度等于CE段的平均速度，為：v_D=$\frac{{x}_{CE}}{2T}$=$\frac{52.43-23.71}{2×0.1}×1{0}^{-2}$=1.44m/s；
根據(jù)△x=aT²，有：a=$\frac{△x}{{T}^{2}}$=$\frac{{x}_{BD}-{x}_{OB}}{4{T}^{2}}$=$\frac{37.06-12.38-12.38}{4×0．{1}^{2}}×1{0}^{-2}$=2.02m/s²；
（3）若實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，實(shí)際所用交流電的頻率高于50hz，則打點(diǎn)周期小于0.02s，故T的代入數(shù)值偏大，
根據(jù)$\overline{v}=\frac{x}{t}$=$\frac{{x}_{CE}}{2T}$，及△x=aT²，速度與加速度的測(cè)量值均偏��；
故答案為：（1）勻變速，連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)，位移之差相等；（2）1.44，2.02；（3）偏小，偏小．

點(diǎn)評(píng) 明確打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作原理和勻變速直線運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)推論是解題的核心和關(guān)鍵，注意單位的換算，及理解誤差分析的根源．