Question

在“探究小車速度隨時間變化規(guī)律”的實驗中：
（1）下列操作正確的有

AC

．（填選項代號）
A、在釋放小車前，小車要靠近打點計時器B、打點計時器應(yīng)放在長木板的有滑輪一端C、應(yīng)先接通電源，后釋放小車D、電火花計時器應(yīng)使用低壓交流電源
（2）打點計時器原來使用的電源的頻率是50Hz，若在測定勻變速直線運(yùn)動的加速度時，
交流電的頻率為60Hz而未被發(fā)覺，這樣計算出的加速度值與真實值相比是

偏小

．（填“偏大”、“偏小”或“不變”）
（3）某同學(xué)研究小車在斜面上的運(yùn)動，用打點計時器記錄了小車做勻變速直線運(yùn)動的位移，得到一段紙帶如圖所示．在紙帶上選取幾個相鄰計數(shù)點A、B、C、D，相鄰計數(shù)點間的時間間隔均為T，B、C和D各點到A的距離為s₁、s₂和s₃．由此可算出小車運(yùn)動的加速度大小a=

s3-s2-s1

2T2

，打點計時器在打C點時，小車的速度大小

s3-s1

2T

．（用已知的物理量符號表示）

Answer 1

分析：（1）在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中應(yīng)聯(lián)系實際做實驗的過程，結(jié)合注意事項：使小車停在靠近打點計時器處，接通電源，放開小車，讓小車運(yùn)動，斷開電源由此可正確解答；
（2）明確周期和頻率的關(guān)系即可判斷測量值和真實值的關(guān)系；
（3）紙帶實驗中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運(yùn)動的推論，可計算出打出某點時紙帶運(yùn)動的瞬時速度和加速度．

解答：解：（1）A、釋放小車時，小車要靠近打點計時器，這樣可以在紙帶上打更多的點，故A正確；
B、打點計時器應(yīng)放在長木板的有滑輪的另一端，故B錯誤；
C、打點計時器在使用時，為了使打點穩(wěn)定，同時為了提高紙帶的利用率，使盡量多的點打在紙帶上，要應(yīng)先接通電源，再放開紙帶，故C正確；
D、電火花計時器應(yīng)使用220V的交流電源，故D錯誤．
（2）當(dāng)電源頻率變?yōu)?0Hz時，根據(jù)T=

1

f

可知，實際打點周期將變小，而進(jìn)行計算時，仍然用時間間隔還是按照0.02s計算，因此測出的速度數(shù)值將比物體的真實數(shù)值�。�
（3）根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式得：△x=aT²可得：
a=

xCD-xAB

2T2

=

s3-s2-s1

2T2

根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中時間中點的瞬時速度等于該過程中的平均速度有：
vC=

xBD

2T

=

s3-s1

2T

故答案為：（1）AC，（2）偏小，（3）

s3-s2-s1

2T2

，

s3-s1

2T

．

點評：本題考查了實驗的具體操作細(xì)節(jié)，要加強(qiáng)實驗的實際操作和數(shù)據(jù)處理、誤差分析，尤其注意的是紙帶問題中熟練掌握并靈活應(yīng)用勻變速運(yùn)動的運(yùn)動規(guī)律是求出加速度與瞬時速度的關(guān)鍵．