Question

在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中：
（1）根据打点计时器打出的纸带，可以从纸带上直接测量得到的物理量是

A

．
A．位移       B．速度       C．加速度        D．平均速度
（2）下列操作中正确的有

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
（3）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”）
（4）小车拖着穿过打点计时器的纸带做匀变速运动，下图是经打点计时器打出纸带的一段，打点顺序是A、B、C、D、E，已知交流电频率为50Hz，纸带上每相邻两个计数点间还有一个点，则小车运动的加速度大小是

4.05

m/s²，D点的速度是

2.16

m/s，AE间的平均速度是

2.32

 m/s．（结果保留3位有效数字）

Answer 1

分析：根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT²可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上D点时小车的瞬时速度大小．

解答：解：（1）根据打点计时器打出的纸带，可以从纸带上直接测量得到的物理量是位移，可以用刻度尺直接测出，而速度、加速度、平均速度都需要用公式计算．
（2）打点计时器应放在长木板的没有滑轮一端，电火花计时器应使用220V的交流电源，故AC正确．
（3）根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT²，
整理得：a=

△x

T2

 
因为交流电的频率为60Hz而未被发觉，本来T代入

1

60

s，解出结果是真实加速度，
但是我们代入了

1

50

s这个的数值，
这样计算出的加速度值与真实值相比偏小．
（4）纸带上每相邻两个计数点间还有一个点，所以时间间隔T=0.04s，根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT²，得：x₄-x₂=2aT²
x₃-x₁=2aT² 
为了更加准确的求解加速度，我们对两加速度取平均值
得：a=

a1+a2

2

即小车运动的加速度为：a=4.05m/s²
v_D=

xCE

2T

=2.16m/s
vAE=

xAE

4T

=2.32m/s
故答案为：A；AC；偏小；4.05，；2.16；2.32

点评：本题考查了“探究匀变速直线运动”的实验过程，以及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．