Question

5．（1）把纸带的下端固定在重物上，上端用手提着，纸带穿过打点计时器，接通电源后将纸带释放，重物便拉着纸带下落，纸带被打出一系列点，其中有一段如图，纸带的哪端与重物相连左端．（填“左端”或“右端”）
（2）若电源的频率为50Hz，实验者在处理实验数据时，将每隔3个点取一个计数点，则每两个计数点间的时间间隔应为0.08 s；如果在测定匀变速直线运动的加速度时，实验中所用电源频率小于50Hz，这样计算出的加速度与真实值相比是偏大．（填“偏大”、“偏小”或“不变”）
（3）A、B、C、D、E为纸带上所选的计数点，若相邻计数点间时间间隔为0.1s，则v_B=0.26m/s，a=0.4m/s²．

Answer 1

分析 （1）根据相等时间内的位移越来越大确定纸带的哪一端与重物相连；
（2）电源的频率为50Hz，每隔0.02s打一个点，根据匀变速直线运动的推论，△s=aT²，判断加速度的测量值与真实值的关系；
（3）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度，结合连续相等时间内的位移之差是一恒量求出加速度．

解答 解：（1）重物拖着纸带做加速运动，在相等时间内的间隔越来越大，可知重物与纸带的左端相连．
（2）电磁打点计时器是一种使用低压交流电源的计时仪器，频率为50Hz，每隔0.02s打一个点，每隔3个计时点取一个计数点，则每两个计数点间的时间间隔为4×0.02s=0.08s．
若电源的频率变为小于50Hz，则周期变大，△x变大，由a=$\frac{△x}{{T}^{2}}$，知若仍然按照T不变计算，显然计算出的加速度值比真实值偏大．
（3）B点的速度等于AC段的平均速度，则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，知相邻相等时间内的位移之差△x=4mm，
根据△x=aT²得，a=$\frac{△x}{{T}^{2}}$=$\frac{4×1{0}^{-3}}{0．{1}^{2}}$m/s²=0.4m/s²．
故答案为：（1）左端；（2）0.08、偏大；（3）0.26，0.4．

点评 解决本题的关键掌握纸带的处理，会通过纸带求解瞬时速度和加速度，关键是匀变速直线运动两个重要推论的运用．