Question

【題目】研究物體做勻變速直線運動的情況可以用打點計時器，也可以用光電傳感器。

(1)一組同學用打點計時器研究勻變速直線運動，打點計時器使用交流電源的頻率是50Hz，打點計時器在小車拖動的紙帶上打下一系列點跡，以此記錄小車的運動情況。

①打點計時器的打點周期是________s。

②圖甲為某次實驗打出的一條紙帶，其中1、2、3、4為依次選中的計數(shù)點（各相鄰計數(shù)點之間有四個點跡）。根據(jù)圖中標出的數(shù)據(jù)可知，打點計時器在打出計數(shù)點3時小車的速度大小為________m/s，小車做勻加速直線運動的加速度大小為________m/s2．

(2)另一組同學用如圖乙所示裝置研究勻變速直線運動�；瑝K放置在水平氣墊導軌的右側(cè)，并通過跨過定滑輪的細線與一沙桶相連，滑塊與定滑輪間的細線與氣墊導軌平行�；瑝K上安裝了寬度為3.0cm的遮光條，將滑塊由靜止釋放，先后通過兩個光電門，配套的數(shù)字計時器記錄了遮光條通過第一個光電門的時間為0.015s，通過第二個光電的時間為0.010s，遮光條從開始遮住第一個光電門到開始遮住第二個光電門的時間為0.250s。則滑塊的加速度大小為______m/s2，若忽略偶然誤差的影響，測量值與真實值相比______（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，則打點計時器的打點周期是

[2]由于每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點，所以相鄰的計數(shù)點間的時間間隔為0.1s，根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打計數(shù)點3點時小車的瞬時速度大小

[3]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

(2)[5]遮光條通過第一個光電門的速度為

遮光條通過第二個光電門的速度為

則滑塊的加速度大小為

[6]由實驗原理可知，運動時間為遮光條從開始遮住第一個光電門到開始遮住第二個光電門的時間，遮光條開始遮住第一個光電門的速度小于，遮光條開始遮住第二個光電門的速度小，由于遮光條做勻加速運動，則速度變化量減小，所以測量值與真實值相比偏小。