Question

14．（1）用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)打出了一條紙帶，已知計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s，他按打點(diǎn)先后順序每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，依次得到了O、A、B、C、D等幾個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，如圖所示，則相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s．用刻度尺量得OA=2.40cm，OB=4.40cm，OC=6.00cm，OD=7.20cm，打B點(diǎn)時(shí)紙帶的速度大小為0.18m/s，紙帶運(yùn)動(dòng)的加速度為0.40m/s²．

（2）如果當(dāng)時(shí)電網(wǎng)中交變電流的頻率f＞50Hz，而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道，那么加速度的測量值比實(shí)際值偏小（填“偏大”或“偏小”）．

Answer 1

分析 知道相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔相等．
根據(jù)紙帶上相鄰點(diǎn)的距離間隔判斷小車的運(yùn)動(dòng)情況．
紙帶實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度．

解答 解：按打點(diǎn)先后順序每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s．
利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論得：
v_B=$\frac{{x}_{AC}}{{t}_{AC}}$=$\frac{0.06-0.024}{0.2}$=0.18m/s
由題意得：AB=OB-OA=4.40-2.40=2.00cm，
BC=OC-0B=6.00-4.40=1.60cm，
CD=OD-OC=7.20-6.00=1.20cm，
所以BC-AB=CD-BC=-0.4cm=-0.004m，
即相鄰的相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一個(gè)定值，
則加速度：a=$\frac{△x}{{T}^{2}}$=$\frac{0.004}{0．{1}^{2}}$=0.40m/s²．
（2）如果交流電的頻率f＞50Hz，那么實(shí)際打點(diǎn)周期變小，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式△x=at²得：真實(shí)位移差偏小，所以測量的加速度值與真實(shí)的加速度值相比是偏小．
故答案為：（1）0.1，18，0.40；（2）偏小

點(diǎn)評 實(shí)驗(yàn)時(shí)需要注意的問題我們可以結(jié)合實(shí)驗(yàn)原理記憶，明確實(shí)驗(yàn)原理是處理實(shí)驗(yàn)題的重中之重，從紙帶上求解速度和加速度是處理紙帶的兩個(gè)主要問題，一定要熟練掌握．