Question

6．利用打点计时器探究小车的速度随时间变化的规律．如图给出了该次实验中，从0点开始，每5个点取一个计数点的纸带，其中1、2、3、4、5、6都为计数点．测得：s1=1.40cm，s2=1.90cm，s3=2.40cm，s4=2.90cm，s5=3.40cm，s6=3.90cm．

（1）打点计时器是一种使用交流（选填“交流”或“直流”）电源的计时仪器； 
（2）使用电磁打点计时器时，下列做法中正确的是B
A．打点计时器应接在直流电源上．
B．实验室先接通电源，再放开小车让其运动．
C．实验时应当先放开小车让其运动起来，后接通电源．
D．打点结束后，应先取纸带后切段电源后．
（3）由纸带可判断该小车做运动，原因是匀加速直线运动；△S=恒量
（4）在计数点3所代表的时刻，纸带运动的瞬时速度为v₃=0.215m/s，物体的加速度a=0.500m/s²．（保留三位有效数字）
（5）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，那么加速度的测量值与实际值相比偏小（选填“偏大”“偏小”或“不变”）．
（6）某同学测定匀变速直线运动的加速度时，得到了在不同拉力下的A、B、C、D…几条较为理想的纸带，并在纸带上每5个点取一个计数点，即相邻两计数点间的时间间隔为0.1s，将每条纸带上的计数点都记为0、1、2、3、4、5…，如图所示甲、乙、丙三段纸带，分别是从三条不同纸带上撕下的．在甲、乙、丙三段纸带中，属于纸带A的是乙．

Answer 1

分析 （1）了解电磁打点计时器和电火花打点计时器的工作电压、工作原理即可正确解答；
（2）同时要熟练使用打点计时器进行有关的操作．
（3）根据匀变速直线物体做匀变速直线运动，相邻相等时间内位移之差等于常数；
（4）运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上计数点对应小车的瞬时速度大小．
（5）明确周期和频率之间的关系，了解真实值和测量值之间的关系，即可分析误差情况；
（6）据匀变速直线运动的特点（相邻的时间间隔位移之差相等）去判断问题

解答 解：（1）电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电源的计时仪器．
（2）A、电磁打点计时器合电火花打点计时器都是使用的是交流电，故A错误．
B、使用打点计时器时，应先接通电源，再拉动纸带，故B正确，C错误．
D、打点结束后，应先切段电源后再取纸带后，故D错误
故选：B
（3）相邻相等时间内位移之差等于常数，即△S=恒量即可判断做匀加速直线运动
（4）3点的瞬时速度等于24的平均速度，故${v}_{3}=\frac{{s}_{2}+{s}_{3}}{2T}=\frac{0.0190+0.0240}{0.2}m/s=0.215m/s$
根据△x=aT²
可知加速度为$a=\frac{{s}_{6}+{s}_{5}+{s}_{4}-{s}_{3}-{s}_{2}-{s}_{1}}{9{T}^{2}}$
带入数据解得a=0.500m/s²
（5）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：真实位移差偏小，所以测量的加速度值与真实的加速度值相比是偏小
（6）根据匀变速直线运动的特点（相邻的时间间隔位移之差相等）得出：
x₃₄-x₂₃=x₂₃-x₁₂=x₁₂-x₀₁
所以属于纸带A的是乙图
故答案为：（1）交流；  （2）B
（3）匀加速直线运动；△S=恒量
（4）0.215；0.500
（5）偏小
（6）乙

点评 本题考查了电磁打点计时器的电源、打点时间间隔、刻度尺读数、求瞬时速度等问题；对刻度尺读数时，要注意确定其分度值，读数要注意保持到分度值的下一位，同时要注意提高应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