Question

（1）如圖所示是某同學(xué)做“研究勻變速直線運動”實驗時獲得的一條紙帶．打點計時器電源頻率為50Hz．A、B、C、D、E、F、G是紙帶上7個連續(xù)的點，F(xiàn)點由于不清晰而未畫出．F點的速度v=______m/s，加速a=______m/s²．

（2）如圖甲，半徑不大的圓形紙片固定在電動機轉(zhuǎn)軸上，在電動機的帶動下勻速轉(zhuǎn)動．在圓形紙片的旁邊豎直安裝一個打點計時器，紙片上留下的一段痕跡如圖乙所示．用這個裝置可以測量電動機轉(zhuǎn)動的角速度．
①在紙片轉(zhuǎn)動不到一周的過程中，得到了n個清晰而且連續(xù)的點，已知打點計時器電源頻率為f，要得到角速度ω的測量值，還需直接測量的物理是______（用必要的文字和字母表示）；
②角速度ω=______（用已知的物理量和直接測量的物理量的符號表示）；
③為了避免在紙片連續(xù)轉(zhuǎn)動的過程中打點出現(xiàn)重疊，在保持電火花計時器與盤面良好接觸的同時，緩慢地將電火化計時器沿圓形紙片半徑方向向紙片中心移動．則紙片上打下的點的分布曲線就不是一個圓，這樣做對測量結(jié)果______（填“有”、“沒有”或“無法確定”）影響．

Answer 1

解：（1）F點瞬時速度等于EG段的平均速度，故：
；
由圖得到AB、BC、CD、DE、…距離分別為0.5cm、0.7cm、0.9cm、1.1cm、…；
根據(jù)公式△x=aT²，加速度為：；
（2）①要測量轉(zhuǎn)動的角度，即n個點對應(yīng)的圓心角θ；
②根據(jù)ω=，則ω==，θ是n個點對應(yīng)的圓心角，f是電火花計時器的打點頻率．
③由于點跟點之間的角度沒變化，則對測量角速度不影響．
答：（1）0.70，0.50；
（2）①n個點對應(yīng)的圓心角θ；②；③沒有．
分析：（1）帶實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度和加速度；
（2）①要測量轉(zhuǎn)動的角度；
②角速度ω=，測出角度，時間可以通過打點的間隔讀出；
③緩慢地將電火花計時器沿圓形卡紙半徑方向向卡紙中心移動．則卡紙上打下的點的分布曲線不是一個圓，而是類似一種螺旋線，點跟點間的角度沒變，對測量無影響．
點評：本題第二問關(guān)鍵要知道實驗的實驗原理，能夠根據(jù)公式ω=列式求解，明確誤差來源．