Question

5．（1）把紙帶的下端固定在重物上，上端用手提著，紙帶穿過打點計時器，接通電源后將紙帶釋放，重物便拉著紙帶下落，紙帶被打出一系列點，其中有一段如圖，紙帶的哪端與重物相連左端．（填“左端”或“右端”）
（2）若電源的頻率為50Hz，實驗者在處理實驗數(shù)據(jù)時，將每隔3個點取一個計數(shù)點，則每兩個計數(shù)點間的時間間隔應為0.08 s；如果在測定勻變速直線運動的加速度時，實驗中所用電源頻率小于50Hz，這樣計算出的加速度與真實值相比是偏大．（填“偏大”、“偏小”或“不變”）
（3）A、B、C、D、E為紙帶上所選的計數(shù)點，若相鄰計數(shù)點間時間間隔為0.1s，則v_B=0.26m/s，a=0.4m/s²．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)相等時間內(nèi)的位移越來越大確定紙帶的哪一端與重物相連；
（2）電源的頻率為50Hz，每隔0.02s打一個點，根據(jù)勻變速直線運動的推論，△s=aT²，判斷加速度的測量值與真實值的關系；
（3）根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B點的速度，結合連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量求出加速度．

解答 解：（1）重物拖著紙帶做加速運動，在相等時間內(nèi)的間隔越來越大，可知重物與紙帶的左端相連．
（2）電磁打點計時器是一種使用低壓交流電源的計時儀器，頻率為50Hz，每隔0.02s打一個點，每隔3個計時點取一個計數(shù)點，則每兩個計數(shù)點間的時間間隔為4×0.02s=0.08s．
若電源的頻率變?yōu)樾∮?0Hz，則周期變大，△x變大，由a=$\frac{△x}{{T}^{2}}$，知若仍然按照T不變計算，顯然計算出的加速度值比真實值偏大．
（3）B點的速度等于AC段的平均速度，則v_B=$\frac{{x}_{AC}}{2T}$=$\frac{52×1{0}^{-3}}{0.2}$m/s=0.26m/s；
AB=24mm，BC=28cm、CD=32mm，DE=36mm，知相鄰相等時間內(nèi)的位移之差△x=4mm，
根據(jù)△x=aT²得，a=$\frac{△x}{{T}^{2}}$=$\frac{4×1{0}^{-3}}{0．{1}^{2}}$m/s²=0.4m/s²．
故答案為：（1）左端；（2）0.08、偏大；（3）0.26，0.4．

點評 解決本題的關鍵掌握紙帶的處理，會通過紙帶求解瞬時速度和加速度，關鍵是勻變速直線運動兩個重要推論的運用．