Question

【题目】甲、乙同学在水平桌面上做“研究匀变速直线运动”的实验，甲同学选择用光电门来完成实验，而乙同学选择用打点计时器分析纸带来完成实验。

Ⅰ. 甲同学实验步骤如下：

①用米尺测量两光电门之间的距离s；已知遮光片的宽度为d；

②调整轻滑轮，使细线水平；

③让物块从光电门A的左侧由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间△tA和△tB，求出加速度a；

④多次重复步骤③，求a的平均值；

回答下列问题：

（1）物块的加速度大小a可用d、s、△tA和△tB表示为a=__________.

（2）如果细线没有调整到水平，由此引起的误差属于____________（填“偶然误差”或“系统误差”）.

II. 乙同学实验时得到一条打下的纸带如图所示，并在其上取了A、B、C、D、E等5个计数点，每相邻两个计数点之间还有4个点，图中没有画出，打点计时器接频率为f的交流电源. 测量已得：d1，d2，d3，d4，则：

（1）物体的加速a=__________（用已有字母表示）

（2）如果当时电网中交变电流的频率是f=51Hz，而做实验的同学并不知道，仍按f=50Hz代入计算，那么加速度的测量值与实际值相比__________（选填：偏大、偏小或不变）

Answer 1

【答案】 系统误差 偏小

【解析】

Ⅰ.（1）[1].滑块通过光电门A时的速度为：

滑块通过光电门B时的速度为：

根据

可得

（2）[2].如果细线没有调整到水平，由此引起的误差属于系统误差.

II.（1）[3].根据匀变速直线运动的推论△x=aT2可以求出加速度的大小，其中T=5×
得：

xCE-xAC=a(2T)2

即小车运动的加速度计算表达式为：

（2）[4].如果在某次实验中，交流电的频率51Hz，f＞50Hz，那么实际打点周期变小，根据运动学公式△x=at2得：真实的加速度值就会偏大，所以测量的加速度值与真实的加速度值相比是偏小.