Question

【題目】研究物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的情況可以用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，也可以用光電傳感器。

(1)一組同學(xué)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用交流電源的頻率是50Hz，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在小車拖動(dòng)的紙帶上打下一系列點(diǎn)跡，以此記錄小車的運(yùn)動(dòng)情況。

①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期是________s。

②圖甲為某次實(shí)驗(yàn)打出的一條紙帶，其中1、2、3、4為依次選中的計(jì)數(shù)點(diǎn)（各相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有四個(gè)點(diǎn)跡）。根據(jù)圖中標(biāo)出的數(shù)據(jù)可知，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打出計(jì)數(shù)點(diǎn)3時(shí)小車的速度大小為________m/s，小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小為________m/s2．

(2)另一組同學(xué)用如圖乙所示裝置研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)�；瑝K放置在水平氣墊導(dǎo)軌的右側(cè)，并通過跨過定滑輪的細(xì)線與一沙桶相連，滑塊與定滑輪間的細(xì)線與氣墊導(dǎo)軌平行�；瑝K上安裝了寬度為3.0cm的遮光條，將滑塊由靜止釋放，先后通過兩個(gè)光電門，配套的數(shù)字計(jì)時(shí)器記錄了遮光條通過第一個(gè)光電門的時(shí)間為0.015s，通過第二個(gè)光電的時(shí)間為0.010s，遮光條從開始遮住第一個(gè)光電門到開始遮住第二個(gè)光電門的時(shí)間為0.250s。則滑塊的加速度大小為______m/s2，若忽略偶然誤差的影響，測(cè)量值與真實(shí)值相比______（選填“偏大”、“偏小”或“相同”）。

Answer 1

【答案】0.02 0.53 1.4 4.0 偏小

【解析】

(1)[1]交流電源的頻率是50Hz，則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期是

[2]由于每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1s，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打計(jì)數(shù)點(diǎn)3點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小

[3]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

(2)[5]遮光條通過第一個(gè)光電門的速度為

遮光條通過第二個(gè)光電門的速度為

則滑塊的加速度大小為

[6]由實(shí)驗(yàn)原理可知，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為遮光條從開始遮住第一個(gè)光電門到開始遮住第二個(gè)光電門的時(shí)間，遮光條開始遮住第一個(gè)光電門的速度小于，遮光條開始遮住第二個(gè)光電門的速度小，由于遮光條做勻加速運(yùn)動(dòng)，則速度變化量減小，所以測(cè)量值與真實(shí)值相比偏小。