Question

4．某同学利用如图1所示的实验装置进行“探究小车速度随时间变化的规律”实验时．
（1）打点计时器正常工作时，打点的时间间隔取决于B
A．交流电压的高低
B．交流电的频率
C．纸带的长度
D．纸带的运动快慢
（2）在该实验中，下列操作不正确或不必要的是A
A．长木板必须水平，不能一端高，一端低
B．释放小车时，小车应靠近打点计时器
C．应先接通电源，待打点计时器打点稳定后再释放小车
D．要在小车到达定滑轮之前使小车停止运动
（3）如图甲、乙所示为同一打点计时器打出的两条纸带，由纸带可知，在打下计数点“0”至“5“的过程中，纸带甲和乙的平均速度大小关系为$\overline{v}$_甲＜$\overline{v}$_乙（选填“＞”“＜”“或”“=”），纸带甲和乙的加速度大小为a_甲＜a_乙选填“＞”“＜”“或”“=”）．

Answer 1

分析 了解打点计时器的打点原理，由于交变电流方向的改变间隔打点．
正确解答本题需要掌握：打点计时器的使用以及简单构造等，明确《探究小车速度随时间变化的规律》实验中一些简单操作细节等；
打点计时器打点的时间间隔相等，根据平均速度的公式可比较大小关系．

解答 解：（1）当电流为正方向时，振片受向下的力，此时打点一次，当电流方向为反方向时，振片受向上的力，此时不打点，所以在交流电的一个周期内打点一次，即每两个点间的时间间隔等于交流电的周期．而交流电的周期又等于电源的频率的倒数，故ACD错误，B正确．
故选：B．
（2）A、长木板不能侧向倾斜，可以一端高一端低，故A错误；
B、在释放小车前，小车应尽量靠近打点计时器，以能在纸带上打出更多的点，有利于实验数据的处理和误差的减小，故B正确；
C、实验中为了在纸带上打出更多的点，为了打点的稳定，具体操作中要求先启动打点计时器然后释放小车，故C正确；
D、要在小车到达定滑轮前使小车停止运动，防止小车落地摔坏，故D正确；
本题选择错误的，故选：A；
（3）在打下计数点“0”至“5”的过程中，从图中可以发现纸带甲的位移比乙的小，
由于打点计时器打点的时间间隔相等，在打下计数点“0”至“5”的过程中，纸带甲所用的时间等于纸带乙所用的时间，而纸带甲的位移比乙的小，所以纸带甲的平均速度比乙的小．
在打下计数点“0”至“5”的过程中，从图中可以发现纸带甲的相邻的时间间隔位移之差比乙的小，所以纸带甲的加速度比乙的小．
故答案为：（1）B；（2）A；（3）＜，＜．

点评 利用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用，提高解决问题能力，同时并掌握计时器的工作原理；
打点计时器打点的时间间隔是相等的，观察纸带上点间的距离，根据物理规律解决问题．