Question

3．在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗中，打點計時器使用的交流電的頻率為50Hz，記錄小車運動的紙帶如圖1所示，在紙帶上標記0、1、2、3、4、5計數(shù)點，相鄰兩計數(shù)點之間還有四個點未畫出，紙帶旁并排放著帶有最小分度為毫米的刻度尺，其零點跟計數(shù)點“0”對齊．

（1）本實驗用的是圖2所示的是電火花（填“電火花”“電磁”）打點計時器，則需要用的電源是交流 （填“交流”“直流”）．
（2）本實驗得到的紙帶可分析，此小車做的是加速（填“加速”、“減速”或“勻速”）運動
（3）在這個實驗中，下列說法正確的是C
A．長木板一定要水平擺放，不能一端高一端低
B．在紙帶上選計數(shù)點時必須從打下的第一個點算起
C．應(yīng)先接通電源，再釋放小車
D．作v-t圖時，所描出的線必須經(jīng)過每一個點
（4）從圖中讀出的計數(shù)點5跟0點的距離是12.00cm．
（5）小車從計數(shù)點 小車通過到計數(shù)點“1”到“3”的平均速度$\overline{v}$=0.21 m/s．計數(shù)點“3”的瞬時速度為v₃=0.27 m/s．
（6）根據(jù)1、3、5計數(shù)點粗測小車的加速度是a=0.60 m/s²．若當交流電的實際頻率大于50Hz時，仍按50Hz計算，則測量的加速度值比真實的加速度值偏�。ㄌ睢捌�大”“偏小”“不變”）（以上所有計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖示打點計時器確定其類型，電火花計時器是利用電火花打點，阻力較小，使用220V交流電即可；
（2）分析紙帶上相鄰兩點間的距離，根據(jù)計數(shù)點間的距離判斷小車的運動性質(zhì)；
（3）要先接通電源，待打點穩(wěn)定后再釋放紙帶；作圖時使盡可能多的點通過一條直線，兩側(cè)點數(shù)大致相同；
（4）毫米刻度尺讀數(shù)要估讀到最小分度的下一位，即0.1mm位；
（5）勻變速直線運動中平均速度等于中間時刻的瞬時速度；
（6）根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，分析誤差情況

解答 解：（1）圖示是電火花計時器，使用電火花計時器，故電壓為220V交流電；
（2）由圖示紙帶可知，相鄰計數(shù)點間的距離越來越大，小車的速度越來越大，小車做加速運動．
（3）A、只要小車做勻變速直線運動就可以，長木板可以不水平，故A錯誤．
B、要舍棄開始的密集點，從紙帶上清晰的點開始選計數(shù)點，故B錯誤．
C、要先接通電源，待打點穩(wěn)定后再釋放紙帶，故C正確．
D、作v-t圖時，使盡可能多的點通過一條直線，兩側(cè)點數(shù)大致相等，故D錯誤．
故選：C
（4）從圖中讀出的計數(shù)點5跟0點的距離是12.00cm；
（5）小車通過到計數(shù)點“1”到“3”的平均速度$\overline{v}$=$\frac{（5.40-1.20）×0.01m}{2×0.1s}$=0.21m；
小車通過計數(shù)點“3”的瞬時速度等于點1與點5間的平均速度，為v₃=$\frac{（12.00-1.20）×0.01m}{4×0.1s}$=0.27 m/s；
（5）從圖中可以讀出x₁₃、x₃₅間的距離，它們的時間間隔T=0.2s，
根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT²，得：x₃₅-x₁₃=△x=aT²，
整理：a=$\frac{{x}_{35}-{x}_{13}}{{T}^{2}}$=$\frac{（0.12-0.054）-（0.054-0.012）}{0．{2}^{2}}$=0.60m/s²，
若當交流電的實際頻率大于50Hz時，仍按50Hz計算，則T的實際值偏小，代入值就偏大了，根據(jù)△x=aT²可知加速度的測量值偏小了；
故答案為：（1）電火花；交流；（2）加速；（3）C；（4）12.00；（5）0.21；0.27；（6）0.60；偏�。�

點評 本題考查了實驗器材、實驗數(shù)據(jù)處理，要認識并掌握電磁打點計時器與電火花計時器的結(jié)構(gòu)及使用方法與主要事項，分析清楚圖示紙帶，應(yīng)用勻變速直線運動的推論可以解題．