Question

15．在“探究勻變速直線運動”的實驗中，利用重物牽引小車，用電火花打點計時器打點，f=50Hz，得到一條清晰的紙帶．取其中的A、B、C、…七個點進(jìn)行研究，這七個點和刻度尺標(biāo)度的對應(yīng)如圖所示．

（1）根據(jù)打點計時器打出的紙帶，我們可以直接得到的物理量是C
A．瞬時速度    B．加速度    C．時間間隔    D．平均速度
（2）A點到D點的距離是4.15 cm，F(xiàn)點瞬時速度是0.23m/s（瞬時速度保留2位有效數(shù)字）．
（3）根據(jù)紙帶可以計算小車的加速度a的大小是0.26m/s²（a保留2位有效數(shù)字）．
（4）如果當(dāng)時交變電流的頻率是f=45Hz，而計算時仍按f=50Hz，那么速度的測量值偏大（選填：偏大、偏小、相等）

Answer 1

分析 根據(jù)紙帶點與點間距來確定運動方向；
刻度尺進(jìn)行讀數(shù)時要進(jìn)行估讀．
根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上B點時小車的瞬時速度大��；
根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大�。�
明確周期和頻率之間的關(guān)系，了解真實值和測量值之間的關(guān)系，可正確解答．

解答 解：（1）根據(jù)相等時間內(nèi)，點與點間隔越來越大，則有小車向左開始運動，
（2）由圖可以知道，A、B兩點的時間間隔是0.1s，A點到D點的距離是4.15cm，
根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，
v_F=$\frac{{x}_{EG}}{2T}$=$\frac{19.61-6.09}{2×0.1}×1{0}^{-2}$ m/s≈0.23m/s．
（3）根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT²
則加速度的大小a=$\frac{{x}_{DG}-{x}_{AD}}{（3T）^{2}}$=$\frac{10.61-4.15-4.15}{0．{3}^{2}}×1{0}^{-2}$m/s²≈0.26 m/s²；
（4）如果在某次實驗中，交流電的頻率45Hz，f＜50Hz，那么實際打點周期變大，
根據(jù)運動學(xué)公式v=$\frac{x}{t}$，真實的速度值就會偏小，所以測量的速度值與真實的速度值相比是偏大．
故答案為：（1）C； （2）4.15，0.23；（3）0.26；（4）偏大．

點評 要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實驗問題的能力，在平時練習(xí)中要加強基礎(chǔ)知識的理解與應(yīng)用．