Question

【題目】利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探究小車的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律．其中交變電流的頻率為50Hz，如圖給出了該次實(shí)驗(yàn)中，從A點(diǎn)開始，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的紙帶，其中A、B、C、D、E、F、G都為計(jì)數(shù)點(diǎn)．測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到A點(diǎn)的距離分別為：d1=1.40cm，d2=3.29cm，d3=5.69cm，d4=8.59cm，d5=12.00cm，d6=15.90cm．

（1）如果該紙帶A端與小車相連，則小車的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)?/span>（選填“A→B”或“B→A”），且小車做（填“勻加速”、“勻減速”或“變加速”）直線運(yùn)動(dòng)．
（2）在打計(jì)數(shù)點(diǎn)F時(shí)，小車運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度為vF=m/s，小車的加速度大小為a=m/s2 ． （本小題計(jì)算結(jié)果數(shù)值均保留兩位有效數(shù)字）
（3）如果當(dāng)時(shí)電網(wǎng)中交變電流的電壓略偏小，但仍然穩(wěn)定．而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道，那么加速度的測(cè)量值與實(shí)際值相比（選填“偏大”“偏小”或“不變”）．

Answer 1

【答案】
（1）B→A,勻加速
（2）0.37,0.50
（3）不變
【解析】解：（1）紙帶做加速運(yùn)動(dòng)，相等時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移越來(lái)越大，由此可判斷紙帶那端與小車相連，因此紙帶的左端與小車相連，則小車的運(yùn)動(dòng)方向由B到A；

依據(jù)紙帶數(shù)據(jù)，即為：xBC﹣xAB=3.29﹣1.40﹣1.40=0.49cm

xCD﹣xBC=5.69﹣3.29﹣（3.29﹣1.40）=0.51cm；則有連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)，在誤差允許范圍內(nèi)，位移之差相等，因此小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；（2）每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)圖中沒(méi)有畫出，計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為t=0.1s；

根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過(guò)程中的平均速度，

得：vF = = m/s=0.37m/s；

設(shè)A到B之間的距離為x1，以后各段分別為x2、x3、x4、x5、x6，

根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：

x4﹣x1=3a1T2

x5﹣x2=3a2T2

x6﹣x3=3a3T2

為了更加準(zhǔn)確的求解加速度，我們對(duì)三個(gè)加速度取平均值，得：

a= （a1+a2+a3）= =0.50m/s2；（3）電網(wǎng)電壓變化，并不改變打點(diǎn)的周期，故測(cè)量值與實(shí)際值相比不變．

所以答案是：（1）B→A，勻加速；（2）0.37，0.50；（3）不變．