Question

13．（ 1）在“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，我們可以直接得到或通過測量得到的物理量是時(shí)間間隔和位移．
（2）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器原來使用的交變電流的頻率是50Hz，在測定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度時(shí)交變電流的頻率為40Hz而未被發(fā)覺，這樣計(jì)算出的加速度值與真實(shí)值相比是偏大．（選填“偏大”“偏小”或“不變”）
（3）小車拖紙帶運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列點(diǎn)，從中確定五個(gè)記數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩個(gè)記數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔是0.1s，用米尺測量出的數(shù)據(jù)如圖所示，則小車在C點(diǎn)的速度v_C=1.9m/s，小車運(yùn)動(dòng)的加速度a=2.0m/s²．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作原理及應(yīng)用可以判斷各物理量是否能正確得出．
（2）電源的頻率為50Hz，每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，△x=aT²，判斷加速度的測量值與真實(shí)值的關(guān)系．
（3）作勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體在某一段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于該段時(shí)間內(nèi)的中間時(shí)刻的速度；作勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體在連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)通過的位移差等于恒量即△x=aT²．

解答 解：（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是每隔0.02s打下一個(gè)點(diǎn)，所以數(shù)點(diǎn)就知道時(shí)間間隔，位移利用刻度尺直接測量兩點(diǎn)之間的距離就得了．所以可以直接得到或通過測量得到的物理量時(shí)間間隔和位移；
（2）電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用低壓交流電源的計(jì)時(shí)儀器；頻率為50Hz，每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)，
工作電壓的頻率變?yōu)?0Hz，小于50Hz，則周期變大，
由a=$\frac{△x}{{T}_{\;}^{2}}$，知a變小，若仍然按照T不變計(jì)算，顯然計(jì)算出的加速度值比真實(shí)值偏大
（3）解：根據(jù)物體在某一段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于該段時(shí)間內(nèi)的中間時(shí)刻的速度有：
${v}_{C}^{\;}=\frac{{x}_{BD}^{\;}}{2T}=\frac{54-16}{2×0.1}×1{0}_{\;}^{-2}=1.9m/s$
根據(jù)逐差法求加速度有：$a=\frac{（76-34）-34}{（0.2）_{\;}^{2}}×1{0}_{\;}^{-2}m/{s}_{\;}^{2}=2.0m/{s}_{\;}^{2}$
故答案為：（1）時(shí)間間隔，位移；（2）偏大；（3）1.9，2.0

點(diǎn)評(píng) 利用逐差法測量加速度和利用平均速度求某一時(shí)刻的瞬時(shí)速度是我們處理紙帶問題時(shí)常用的方法，一定要注意掌握．