Question

17．图示是某同学做“研究匀变速直线运动”实验时得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G 是纸带上7个连续的点，把最小刻度为1 mm的刻度尺放在纸带上测量点与点之间的距离，已知打点计时器连接的是频率为50Hz的交变电流．

（1）打下E点时物体的速度为0.60m/s．
（2）物体运动的加速度为5.0m/_S²．
（3）如果实验中打下纸带时交变电流的实际频率略小于50 Hz，则速度的测量值与实际值相比是偏大、加速度的测量值与实际值相比是偏大（填“偏大”、“偏小”或“不变”）．

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E点时小车的瞬时速度大小；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，正确解答该题．

解答 解：（1）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，得：v_E=$\frac{{x}_{DF}}{2T}$=$\frac{0.05-0.026}{2×0.02}$=0.60m/s；
（2）根据加速度定义式得：a=$\frac{{x}_{DF}-{x}_{AD}}{（3T）^{2}}$=$\frac{0.065-0.026-0.026+0.005}{0.0{6}^{2}}$=5.0m/s²
（3）如果在某次实验中，实际频率略小于50 Hz，那么实际打点周期变大，
根据v=$\frac{s}{T}$，因s变大，而T仍是原来值代入计算，则导致速度测量值大于实际值；
根据运动学公式△x=at²得：真实位移差偏大，
所以测量的加速度值与真实的加速度值相比是偏大．
故答案为：（1）0.60；（2）5.0；（3）偏大，偏大．

点评 要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．考查打点时间间隔、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．