Question

【題目】在“研究勻變速直線運動”的實驗中：

（1）除打點計時器（含紙帶、復寫紙）、小車、一端附有滑輪的長木板、細繩、鉤碼、導線及開關外，在下面的儀器和器材中，不需要的是______。（填選項代號）

A．低壓直流電源 B．刻度尺 C．秒表 D．天平

（2）如圖所示為一次實驗得到的一條紙帶，紙帶上每相鄰的兩計數點間都有4個點未畫出，按時間順序取0，1，2，3，4，5，6共7個計數點，測出1，2，3，4，5，6點到0點的距離，如圖所示（單位：cm）。由紙帶數據計算可得計數點4所代表時刻的瞬時速度大小v4=________m/s，小車的加速度大小為________m/s2。（結果都保留2位有效數字）

（3）如果當時電網中交變電流的頻率是f=49 Hz，而做實驗的同學并不知道，則加速度的實際值比測量值______。（填“大”或“小”）

Answer 1

【答案】（1）ACD （2）0.41 0.76 （3）大

【解析】（1）此實驗中不需要：低壓直流電源，秒表和天平，故選ACD。

（2）由于每相鄰兩個計數點間還有4個點沒有畫出，所以相鄰的計數點間的時間間隔T=0.1 s，根據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，可以求出打紙帶上4點時小車的瞬時速度大小v4=m/s=0.41 m/s，設0到1之間的距離為x1，以后各段分別為x2、x3、x4、x5、x6，根據勻變速直線運動的推論公式Δx=aT2可以求出加速度的大小，有x4–x1=3a1T2，x5–x2=3a2T2，x6–x3=3a3T2，為了更加準確地求解加速度，我們對三個加速度取平均值，得a=(a1+a2+a3)，即小車運動的加速度為a=m/s2=0.76 m/s2。

（3）如果當時電網中交變電流的頻率是f=49 Hz，則打點周期大于0.02 s，則兩點間距偏大，而做實驗的同學并不知道，仍根據公式Δx=aT2計算，可知測量的加速度值與真實的加速度值相比是偏大的。