Question

【題目】用圖中所示的實驗裝置研究小車速度隨時間變化的規律。如圖給出了電火花計時器在紙帶上打出的一些計數點，相鄰的兩個計數點間還有4個點未畫出，電火花計時器所用的交流電頻率為50Hz。

（1）本實驗中，除打點計時器（含紙帶、復寫紙）、小車、一端附有滑輪的長木板、細繩、鉤碼、導線及開關外，在下面的儀器和器材中，必須使用的有_____。（填正確答案標號）

A．電壓合適的交流電源

B．電壓可調的直流電源

C．刻度尺

D．秒表

E．天平

（2）實驗過程中，下列做法正確的是_____。（填正確答案標號）

A．先釋放小車帶動紙帶運動，再接通電源

B．先接通電源，再釋放小車帶動紙帶運動

C．將接好紙帶的小車停在靠近滑輪處

D．將接好紙帶的小車停在靠近打點計時器處

（3）根據紙帶可以計算打下各點時小車的瞬時速度及小車的加速度，現計算打下第2點時小車的瞬時速度為：v2＝_____m/s，小車的加速度為a＝_____m/s2．（計算結果取兩位有效數字）

（4）若當時電網中交變電流的頻率是f＝60Hz，但是做實驗的同學并不知道，那么由此測量計算出的加速度值比實際值偏_____（填“大”或“小“）。

Answer 1

【答案】AC BD 0.40 0.38 小

【解析】

由題意可知考查研究小車速度隨時間變化的規律，根據實驗原理分析計算可得。

(1)[1]使用打點計時器是需要用電壓合適的交流電源；處理紙帶時需要用刻度尺，而質量不需要測量，等式兩邊可約去，對于時間，可通過打點計時器來確定。故AC正確，BDE錯誤。

(2)[2]實驗操作時，用將接好紙帶的小車停在靠近打點計時器處，先接通電源，再釋放紙帶。故BD正確，AC錯誤。

(3)[3] 電源頻率為50Hz時，它每隔0.02s打一個點，由于每5個點取一個計數點，則相鄰計數點的時間間隔為：T＝0.1s。

根據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2點時小車的瞬時速度大小。有：

v2＝＝m/s＝0.40m/s，

[4] 根據勻變速直線運動的推論公式△x＝aT2可以求出加速度的大小，得：

a＝

＝＝0.38m/s2

(4) [5] 如果在某次實驗中，交流電的頻率為60Hz，那么實際打點周期變小，根據運動學公式△x＝at2得真實的加速度值就會偏大，所以測量的加速度值與真實的加速度值相比是偏小的。