Question

【題目】甲、乙兩同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所記錄的紙帶來研究做勻變速直線運(yùn)動(dòng)小車的運(yùn)動(dòng)情況，

(1)甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置如圖（a）所示，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50Hz．紙帶上計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距如圖（b）所示，其中每相鄰兩點(diǎn)之間還有4個(gè)記錄點(diǎn)未畫出．則：

①部分實(shí)驗(yàn)步驟如下：

A．測(cè)量完畢，關(guān)閉電源，取出紙帶．

B．接通電源，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作．

C．放開小車

D．將小車停靠在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，小車尾部與紙帶相連．

E．把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在夾板上，讓紙帶穿過限位孔．

上述實(shí)驗(yàn)步驟的正確順序是：________________（用字母填寫）．

②圖（b）中打A點(diǎn)時(shí)小車運(yùn)動(dòng)的速度vA=__________m/s

③圖（b）中小車運(yùn)動(dòng)的加速度a=____________m/s2．

④若電源頻率低于50赫茲時(shí)，仍按相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.10s計(jì)算，則測(cè)出小車的加速度__________（選填“偏大”、“不變”或“偏小”）．

(2)乙同學(xué)“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中獲得的一條紙帶如圖（c）所示，O、A、B、C、D和E為紙帶上六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)．加速度大小用a表示．圖（d）是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的x-t2圖線（x為各計(jì)數(shù)點(diǎn)至同一起點(diǎn)的距離），斜率表示__________ (用a表示) ，其大小為___________m/s2（ 結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）．

Answer 1

【答案】 EDBCA 0.34 0.39 偏大 0.47

【解析】先連接實(shí)驗(yàn)器材，測(cè)量時(shí)先接通電源，后釋放紙帶；勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度；根據(jù)公式列式求解．求出圖象的函數(shù)表達(dá)式，根據(jù)函數(shù)表達(dá)式分析答題；

解：①先連接實(shí)驗(yàn)器材，后穿紙帶，再連接小車，最后打點(diǎn)并選擇紙帶進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；故答案為：EDBCA；

②打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50HZ，每隔0.02s打一次電，每相鄰兩點(diǎn)之間還有4個(gè)記錄點(diǎn)未畫出，共5個(gè)0.02s，故T=0.1s；

根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上A點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小；

③根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式可以求出加速度的大小，小車運(yùn)動(dòng)的加速度計(jì)算表達(dá)式為：；

④當(dāng)電源頻率低于低于50Hz時(shí)，實(shí)際打點(diǎn)周期將變大，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：真實(shí)的加速度值就會(huì)偏小，所以測(cè)量的加速度值與真實(shí)的加速度值相比是偏大；

(2)由圖象及題意可知，物體做初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，則，所以xt2圖象的斜率，由圖象可知。