Question

18．在“研究匀变速直线运动的规律”的实验中某同学获得的一条纸带如图所示．
（1）已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为0.02s．
（2）A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出，从图中读出A、B两点间距x=0.0030m；
（3）C点对应的速度是0.060m/s；小车运动的加速度为0.20m/s²． （计算结果保留二 位有效数字）．
（4）若实验后发现，实际所用交流电的频率高于50Hz，则上述计算结果与实际值相比是偏小．（填“偏大”，“偏小”，还是“不变”）

Answer 1

分析 打点计时器打点周期与交变电流的周期相同．由t=0.02s（n-1），算出计数点间的时间隔T，纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度．

解答 解：（1）纸带上打相邻两点的时间间隔T=$\frac{1}{50}$s=0.02s．
（2）由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，
A、B间的距离x=0.30cm=0.0030m．
（3）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小．
v_C=$\frac{0.0170-0.0050}{2×0.1}$=0.060m/s
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT²可以求出加速度的大小，
得：a=$\frac{0.0050-0.0030}{0．{1}^{2}}$=0.20m/s²．
（4）如果在某次实验中，实际所用交流电的频率高于50Hz，那么实际打点周期变小，根据运动学公式得计算结果与实际值相比是偏小．
故答案为：（1）0.02s；
（2）0.0030；
（3）0.060；0.20；
（4）偏小．

点评 要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．