Question

【题目】小明与他的同伴进行探究小车的匀变速直线运动实验：

（1）由于他的同伴不太明确该实验的目的及原理，他从实验室里借取了如下器材：①打点计时器；②天平；③直流电源；④细绳；⑤纸带；⑥秒表；⑦钩码和小车；⑧一端附有定滑轮的长木板。小明看后觉得不妥，请你思考一下不需要的器材有：________；缺少的器材有：____________ ；

（2）小明在实验过程中正确的做法是________；

A.先接通电源，后释放纸带

B.释放纸带的同时接通电源

C.将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处

D.使小车运动的加速度尽量小些

（3）小明经过实验获得如下图所示的纸带。他在纸带上便于测量的地方选取第一个计时点A，然后按打点先后顺序每5个计时点取1个计数点，得到了A、B、C、D、E、G等几个计数点，测得 xl =6.19 cm，x2=6.60 cm， x3 =6.98 cm，x4 =7.39 cm ，x5=7.80 cm，x6=8.18 cm。打点计时器使用交流电的频率为50Hz。则打点计时器在打E点时小车的瞬时速度=______ m/s（保留两位有效数字）；

（4）小车加速度为a= ______ m/s2（保留两位有效数字）；

（5）如果在测定匀变速直线运动的加速度时，实验者不知道实际交流电的频率变为大于50Hz，这样计算出的加速度值与真实值相比是______（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

Answer 1

【答案】②③⑥ 交流电源、刻度尺 AC 0.76 0.40 偏小

【解析】

（1）[1]依据打点计时器使用交流电源，不需要③直流电源，打点计时器用来测时间，不需要⑥秒表，同时本实验不需要测量小车的质量，故不需要②天平，即不需要的器材为②③⑥；

[2] 依据打点计时器使用交流电源，故缺少交流电源，同时本实验需要测量计数点之间的距离，故还需要刻度尺；

（2）[3] AB．使用打点计时器时，应先接通电源，再释放纸带，故A正确，B错误；
C．将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处，这样纸带的利用率较高，若小车停在远离打点计时器处，纸带上有很多空白，纸带的利用率低，测量误差较大，故C正确；
D．使小车运动的加速度尽量大些，这样相邻计数点间距大些，位移的测量误差小些，故D错误；

（3）[4]相邻计数点间的时间间隔为：

打点计时器在打E点时小车的瞬时速度为：

（4）[5] 根据逐差法得：

代入数据解得：

（5）[6]工作电压的频率变为大于，打点周期小于，而实验者不知道，仍按原来的周期计算加速度，则时间T变大，则由逐差法计算出的加速度偏小。