Question

【題目】小明與他的同伴進(jìn)行探究小車的勻變速直線運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)：

（1）由于他的同伴不太明確該實(shí)驗(yàn)的目的及原理，他從實(shí)驗(yàn)室里借取了如下器材：①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器；②天平；③直流電源；④細(xì)繩；⑤紙帶；⑥秒表；⑦鉤碼和小車；⑧一端附有定滑輪的長(zhǎng)木板。小明看后覺得不妥，請(qǐng)你思考一下不需要的器材有：________；缺少的器材有：____________ ；

（2）小明在實(shí)驗(yàn)過程中正確的做法是________；

A.先接通電源，后釋放紙帶

B.釋放紙帶的同時(shí)接通電源

C.將接好紙帶的小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處

D.使小車運(yùn)動(dòng)的加速度盡量小些

（3）小明經(jīng)過實(shí)驗(yàn)獲得如下圖所示的紙帶。他在紙帶上便于測(cè)量的地方選取第一個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)A，然后按打點(diǎn)先后順序每5個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，得到了A、B、C、D、E、G等幾個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)得 xl =6.19 cm，x2=6.60 cm， x3 =6.98 cm，x4 =7.39 cm ，x5=7.80 cm，x6=8.18 cm。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用交流電的頻率為50Hz。則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打E點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度=______ m/s（保留兩位有效數(shù)字）；

（4）小車加速度為a= ______ m/s2（保留兩位有效數(shù)字）；

（5）如果在測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度時(shí)，實(shí)驗(yàn)者不知道實(shí)際交流電的頻率變?yōu)榇笥?/span>50Hz，這樣計(jì)算出的加速度值與真實(shí)值相比是______（填“偏大”、“偏小”或“不變”）。

Answer 1

【答案】②③⑥ 交流電源、刻度尺 AC 0.76 0.40 偏小

【解析】

（1）[1]依據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用交流電源，不需要③直流電源，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器用來測(cè)時(shí)間，不需要⑥秒表，同時(shí)本實(shí)驗(yàn)不需要測(cè)量小車的質(zhì)量，故不需要②天平，即不需要的器材為②③⑥；

[2] 依據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用交流電源，故缺少交流電源，同時(shí)本實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離，故還需要刻度尺；

（2）[3] AB．使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，應(yīng)先接通電源，再釋放紙帶，故A正確，B錯(cuò)誤；
C．將接好紙帶的小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，這樣紙帶的利用率較高，若小車停在遠(yuǎn)離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，紙帶上有很多空白，紙帶的利用率低，測(cè)量誤差較大，故C正確；
D．使小車運(yùn)動(dòng)的加速度盡量大些，這樣相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間距大些，位移的測(cè)量誤差小些，故D錯(cuò)誤；

（3）[4]相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為：

打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打E點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度為：

（4）[5] 根據(jù)逐差法得：

代入數(shù)據(jù)解得：

（5）[6]工作電壓的頻率變?yōu)榇笥?/span>，打點(diǎn)周期小于，而實(shí)驗(yàn)者不知道，仍按原來的周期計(jì)算加速度，則時(shí)間T變大，則由逐差法計(jì)算出的加速度偏小。