Question

在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中：
（1）下列操作正确的有

AC

．（填选项代号）
A、在释放小车前，小车要靠近打点计时器B、打点计时器应放在长木板的有滑轮一端C、应先接通电源，后释放小车D、电火花计时器应使用低压交流电源
（2）打点计时器原来使用的电源的频率是50Hz，若在测定匀变速直线运动的加速度时，
交流电的频率为60Hz而未被发觉，这样计算出的加速度值与真实值相比是

偏小

．（填“偏大”、“偏小”或“不变”）
（3）某同学研究小车在斜面上的运动，用打点计时器记录了小车做匀变速直线运动的位移，得到一段纸带如图所示．在纸带上选取几个相邻计数点A、B、C、D，相邻计数点间的时间间隔均为T，B、C和D各点到A的距离为s₁、s₂和s₃．由此可算出小车运动的加速度大小a=

s3-s2-s1

2T2

，打点计时器在打C点时，小车的速度大小

s3-s1

2T

．（用已知的物理量符号表示）

Answer 1

分析：（1）在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中应联系实际做实验的过程，结合注意事项：使小车停在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车，让小车运动，断开电源由此可正确解答；
（2）明确周期和频率的关系即可判断测量值和真实值的关系；
（3）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）A、释放小车时，小车要靠近打点计时器，这样可以在纸带上打更多的点，故A正确；
B、打点计时器应放在长木板的有滑轮的另一端，故B错误；
C、打点计时器在使用时，为了使打点稳定，同时为了提高纸带的利用率，使尽量多的点打在纸带上，要应先接通电源，再放开纸带，故C正确；
D、电火花计时器应使用220V的交流电源，故D错误．
（2）当电源频率变为60Hz时，根据T=

1

f

可知，实际打点周期将变小，而进行计算时，仍然用时间间隔还是按照0.02s计算，因此测出的速度数值将比物体的真实数值小．
（3）根据运动学公式得：△x=aT²可得：
a=

xCD-xAB

2T2

=

s3-s2-s1

2T2

根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度有：
vC=

xBD

2T

=

s3-s1

2T

故答案为：（1）AC，（2）偏小，（3）

s3-s2-s1

2T2

，

s3-s1

2T

．

点评：本题考查了实验的具体操作细节，要加强实验的实际操作和数据处理、误差分析，尤其注意的是纸带问题中熟练掌握并灵活应用匀变速运动的运动规律是求出加速度与瞬时速度的关键．