Question

13．（ 1）在“研究勻變速直線運動的規(guī)律”實驗中，根據(jù)打點計時器打出的紙帶，我們可以直接得到或通過測量得到的物理量是時間間隔和位移．
（2）打點計時器原來使用的交變電流的頻率是50Hz，在測定勻變速直線運動的加速度時交變電流的頻率為40Hz而未被發(fā)覺，這樣計算出的加速度值與真實值相比是偏大．（選填“偏大”“偏小”或“不變”）
（3）小車拖紙帶運動，打點計時器在紙帶上打出一系列點，從中確定五個記數(shù)點，每相鄰兩個記數(shù)點間的時間間隔是0.1s，用米尺測量出的數(shù)據(jù)如圖所示，則小車在C點的速度v_C=1.9m/s，小車運動的加速度a=2.0m/s²．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)打點計時器的工作原理及應用可以判斷各物理量是否能正確得出．
（2）電源的頻率為50Hz，每隔0.02s打一個點，根據(jù)勻變速直線運動的推論，△x=aT²，判斷加速度的測量值與真實值的關(guān)系．
（3）作勻變速直線運動的物體在某一段時間內(nèi)的平均速度等于該段時間內(nèi)的中間時刻的速度；作勻變速直線運動的物體在連續(xù)相等的時間內(nèi)通過的位移差等于恒量即△x=aT²．

解答 解：（1）打點計時器是每隔0.02s打下一個點，所以數(shù)點就知道時間間隔，位移利用刻度尺直接測量兩點之間的距離就得了．所以可以直接得到或通過測量得到的物理量時間間隔和位移；
（2）電磁打點計時器是一種使用低壓交流電源的計時儀器；頻率為50Hz，每隔0.02s打一個點，
工作電壓的頻率變?yōu)?0Hz，小于50Hz，則周期變大，
由a=$\frac{△x}{{T}_{\;}^{2}}$，知a變小，若仍然按照T不變計算，顯然計算出的加速度值比真實值偏大
（3）解：根據(jù)物體在某一段時間內(nèi)的平均速度等于該段時間內(nèi)的中間時刻的速度有：
${v}_{C}^{\;}=\frac{{x}_{BD}^{\;}}{2T}=\frac{54-16}{2×0.1}×1{0}_{\;}^{-2}=1.9m/s$
根據(jù)逐差法求加速度有：$a=\frac{（76-34）-34}{（0.2）_{\;}^{2}}×1{0}_{\;}^{-2}m/{s}_{\;}^{2}=2.0m/{s}_{\;}^{2}$
故答案為：（1）時間間隔，位移；（2）偏大；（3）1.9，2.0

點評 利用逐差法測量加速度和利用平均速度求某一時刻的瞬時速度是我們處理紙帶問題時常用的方法，一定要注意掌握．