Question

【題目】在“測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)加速度”的實(shí)驗(yàn)中：

（1）除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（含紙帶、復(fù)寫(xiě)紙）、小車(chē)、一端附有滑輪的長(zhǎng)木板、細(xì)繩、鉤碼、導(dǎo)線及開(kāi)關(guān)外，在下面的儀器和器材中，必須使用的有________．（填選項(xiàng)代號(hào)）

A．電壓合適的交流電源 B．電壓合適的直流電源

C．刻度尺 D．秒表 E．天平

（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，下列做法正確的是__________．

A．先接通電源，再使紙帶運(yùn)動(dòng)

B．先使紙帶運(yùn)動(dòng)，再接通電源

C．將接好紙帶的小車(chē)停在靠近滑輪處

D．將接好紙帶的小車(chē)停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處

（3）某同學(xué)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究小車(chē)的勻變速直線運(yùn)動(dòng)．他將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源頻率為50Hz的交流電源上，實(shí)驗(yàn)時(shí)得到一條實(shí)驗(yàn)紙帶，紙帶上O、A、B、C、D、E、F、G為計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出．

①兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T=_____ s．

②由紙帶可知，小車(chē)的加速度為a=_____m/s2，在打D點(diǎn)時(shí)小車(chē)的速度vD=________ m/s（以上兩空保留兩位有效數(shù)字），F到G的距離為_____cm．

③若實(shí)驗(yàn)時(shí)，電源頻率略低于50Hz，但該同學(xué)仍按50Hz計(jì)算小車(chē)的速度，則測(cè)量得到的小車(chē)速度與真實(shí)速度相比將_____（填“偏大”、“偏小”或“不變”）．

Answer 1

【答案】 AC AD 0.1 0.75 0.40 5.90 偏大

【解析】（1）實(shí)驗(yàn)使用的電源必須是交流電源，故A正確，B錯(cuò)誤；刻度尺要用來(lái)測(cè)量紙帶的點(diǎn)之間的距離，所以必須要有刻度尺，故C正確；打點(diǎn)計(jì)時(shí)器本身就是計(jì)時(shí)的儀器，所以不需要秒表，故D錯(cuò)誤；在處理紙帶求解速度與加速度的過(guò)程中，物體的質(zhì)量不需要知道，所以不用天平測(cè)物體的質(zhì)量，故E錯(cuò)誤。所以AC正確，BDE錯(cuò)誤。
（2）開(kāi)始記錄時(shí)，應(yīng)先給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電打點(diǎn)，然后釋放紙帶，如果先放開(kāi)紙帶開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)時(shí)器的電源，由于重物運(yùn)動(dòng)較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生較大的誤差；同時(shí)先打點(diǎn)再釋放紙帶，可以使打點(diǎn)穩(wěn)定，提高紙帶利用率，可以使紙帶上打滿(mǎn)點(diǎn)，故B錯(cuò)誤，A正確；在實(shí)驗(yàn)時(shí)要將接好紙帶的小車(chē)停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，這樣可以在紙帶上打出較多的點(diǎn)，故C錯(cuò)誤，D正確。所以AD正確，BC錯(cuò)誤。

（3）①打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s，由于相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)打點(diǎn)未畫(huà)出，則相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間所對(duì)應(yīng)的時(shí)間T=0.1s．

②根據(jù)△x=aT2，運(yùn)用逐差法得： ；根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出D點(diǎn)的速度為： 。根據(jù)題意可知：xEF=19.65cm-14.50cm=5.15cm，xFG-xEF=△x，xFG=xEF+△x=5.15cm+0.75cm=5.90cm。

③當(dāng)電源頻率低于50Hz，其打點(diǎn)周期大于0.02s，所以仍按50Hz計(jì)算，即0.02s，根據(jù)知，測(cè)出的速度數(shù)值將比真實(shí)值偏大。