Question

9．在研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，如圖所示為一次記錄小車運(yùn)動(dòng)情況的紙帶．圖中A、B、C、D、E為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T=0.1秒，則：（結(jié)果都保留三位有效數(shù)值）

（1）根據(jù)相鄰相等時(shí)間位移差相等可以判定小車做勻加速運(yùn)動(dòng)；
（2）D點(diǎn)的瞬時(shí)速度大小為3.90m/s；
（3）運(yùn)動(dòng)小車的加速度大小為12.6m/s²；
（4）如果當(dāng)時(shí)電網(wǎng)中交變電流的周期是T=0.021s，而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道，那么由此引起的系統(tǒng)誤差將使加速度的測量值比實(shí)際值偏大（填“大”或“小”）．

Answer 1

分析 根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出D點(diǎn)的瞬時(shí)速度，根據(jù)連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量求出加速度．結(jié)合周期的測量誤差得出加速度的測量誤差．

解答 解：（1）根據(jù)相鄰相等時(shí)間內(nèi)位移差相等可以判定小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．
（2）D點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于CE段的平均速度，則${v}_{D}=\frac{{x}_{CE}}{2T}=\frac{（32.70+45.30）×1{0}^{-2}}{0.2}$m/s=3.90m/s．
（3）由圖可知，在連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差△x=12.60cm，根據(jù)△x=aT²得，加速度a=$\frac{△x}{{T}^{2}}=\frac{12.60×1{0}^{-2}}{0.01}m/{s}^{2}=12.6m/{s}^{2}$．
（4）如果當(dāng)時(shí)電網(wǎng)中交變電流的周期是T=0.021s，則周期的測量值偏小，根據(jù)$a=\frac{△x}{{T}^{2}}$知，加速度的測量值偏大．
故答案為：相鄰相等時(shí)間位移差相等，3.90，12.6，大．

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵掌握紙帶的處理方法，會(huì)根據(jù)紙帶求解瞬時(shí)速度和加速度，主要是勻變速直線運(yùn)動(dòng)推論的運(yùn)用．