Question

6．利用打點計時器探究小車的速度隨時間變化的規(guī)律．如圖給出了該次實驗中，從0點開始，每5個點取一個計數(shù)點的紙帶，其中1、2、3、4、5、6都為計數(shù)點．測得：s1=1.40cm，s2=1.90cm，s3=2.40cm，s4=2.90cm，s5=3.40cm，s6=3.90cm．

（1）打點計時器是一種使用交流（選填“交流”或“直流”）電源的計時儀器； 
（2）使用電磁打點計時器時，下列做法中正確的是B
A．打點計時器應接在直流電源上．
B．實驗室先接通電源，再放開小車讓其運動．
C．實驗時應當先放開小車讓其運動起來，后接通電源．
D．打點結束后，應先取紙帶后切段電源后．
（3）由紙帶可判斷該小車做運動，原因是勻加速直線運動；△S=恒量
（4）在計數(shù)點3所代表的時刻，紙帶運動的瞬時速度為v₃=0.215m/s，物體的加速度a=0.500m/s²．（保留三位有效數(shù)字）
（5）如果當時電網(wǎng)中交變電流的頻率是f=51Hz，而做實驗的同學并不知道，那么加速度的測量值與實際值相比偏小（選填“偏大”“偏小”或“不變”）．
（6）某同學測定勻變速直線運動的加速度時，得到了在不同拉力下的A、B、C、D…幾條較為理想的紙帶，并在紙帶上每5個點取一個計數(shù)點，即相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔為0.1s，將每條紙帶上的計數(shù)點都記為0、1、2、3、4、5…，如圖所示甲、乙、丙三段紙帶，分別是從三條不同紙帶上撕下的．在甲、乙、丙三段紙帶中，屬于紙帶A的是乙．

Answer 1

分析 （1）了解電磁打點計時器和電火花打點計時器的工作電壓、工作原理即可正確解答；
（2）同時要熟練使用打點計時器進行有關的操作．
（3）根據(jù)勻變速直線物體做勻變速直線運動，相鄰相等時間內位移之差等于常數(shù)；
（4）運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上計數(shù)點對應小車的瞬時速度大�。�
（5）明確周期和頻率之間的關系，了解真實值和測量值之間的關系，即可分析誤差情況；
（6）據(jù)勻變速直線運動的特點（相鄰的時間間隔位移之差相等）去判斷問題

解答 解：（1）電磁打點計時器和電火花計時器都是使用交流電源的計時儀器．
（2）A、電磁打點計時器合電火花打點計時器都是使用的是交流電，故A錯誤．
B、使用打點計時器時，應先接通電源，再拉動紙帶，故B正確，C錯誤．
D、打點結束后，應先切段電源后再取紙帶后，故D錯誤
故選：B
（3）相鄰相等時間內位移之差等于常數(shù)，即△S=恒量即可判斷做勻加速直線運動
（4）3點的瞬時速度等于24的平均速度，故${v}_{3}=\frac{{s}_{2}+{s}_{3}}{2T}=\frac{0.0190+0.0240}{0.2}m/s=0.215m/s$
根據(jù)△x=aT²
可知加速度為$a=\frac{{s}_{6}+{s}_{5}+{s}_{4}-{s}_{3}-{s}_{2}-{s}_{1}}{9{T}^{2}}$
帶入數(shù)據(jù)解得a=0.500m/s²
（5）如果在某次實驗中，交流電的頻率51Hz，f＞50Hz，那么實際打點周期變小，根據(jù)運動學公式△x=at²得：真實位移差偏小，所以測量的加速度值與真實的加速度值相比是偏小
（6）根據(jù)勻變速直線運動的特點（相鄰的時間間隔位移之差相等）得出：
x₃₄-x₂₃=x₂₃-x₁₂=x₁₂-x₀₁
所以屬于紙帶A的是乙圖
故答案為：（1）交流；  （2）B
（3）勻加速直線運動；△S=恒量
（4）0.215；0.500
（5）偏小
（6）乙

點評 本題考查了電磁打點計時器的電源、打點時間間隔、刻度尺讀數(shù)、求瞬時速度等問題；對刻度尺讀數(shù)時，要注意確定其分度值，讀數(shù)要注意保持到分度值的下一位，同時要注意提高應用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實驗問題的能力，在平時練習中要加強基礎知識的理解與應用