Question

12．在《探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律》實(shí)驗(yàn)中，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接50Hz交流電，打出的一條紙帶．A、B、C、D、E為我們?cè)诩垘�上所選的記數(shù)點(diǎn)．相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有四個(gè)點(diǎn)未畫出（即相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.1s），各點(diǎn)間的距離如下圖所示，則在打D點(diǎn)時(shí)，小車的速度為0.34m/s．并可求得小車的加速度大小為0.40m/s²．若當(dāng)交流電的實(shí)際頻率小于50Hz時(shí)，仍按50Hz計(jì)算，則測(cè)量的加速度值比真實(shí)的加速度值偏大（填“偏大”“偏小”“不變”）．（計(jì)算結(jié)果都保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 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，可以求出打紙帶上D點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小，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，明確頻率和周期之間的關(guān)系即可判斷測(cè)量的加速度與真實(shí)的加速度之間關(guān)系．

解答 解：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，可得：
v_D=$\frac{{x}_{CE}}{2T}$=$\frac{0.1200-0.0520}{2×0.1}$=0.34m/s
由題意可知：x₁=24.0mm，x₂=28.0mm，x₃=32.0mm，x₄=36.0mm
由此可知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離差為：△x=4.0mm，
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)推論△x=aT²可得：a=$\frac{△x}{{T}^{2}}$=$\frac{0.004}{0．{1}^{2}}$=0.40m/s²
若交流電頻率為50赫茲，則其打點(diǎn)周期為0.02s，當(dāng)電源頻率低于低于50Hz時(shí)，實(shí)際打點(diǎn)周期將變大，而進(jìn)行計(jì)算時(shí)，仍然用0.02s，因此測(cè)出的速度數(shù)值將比物體的真實(shí)數(shù)值大．
故答案為：0.34，0.40，偏大．

點(diǎn)評(píng) 要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問題的能力，在平時(shí)練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的理解與應(yīng)用．