Question

2．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，火花式打点计时器使用交流（选填“直流”或“交流”）电源，它每隔0.02s打一次点．图示是实验得到的一条点迹清晰的匀变速直线运动的纸带，A、B、C、D为四个计数点，相邻两个计数点之间还有4个点未画出，经测量知道AB=2.20cm，BC=3.80cm，根据以上数据，可知打点计时器打下B点时物体的速度等于0.30m/s，物体的加速度等于1.6m/s²．（所有计算结果均保留两位有效数字．） 如果当时交变电流的频率是f=48Hz，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大（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）．

Answer 1

分析 根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的瞬时速度，根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出加速度．
根据打点周期的测量误差，结合△x=aT²得出加速度的测量误差．

解答 解：电火花打点计时器使用交流电源，每隔0.02s打一次点．
B点的速度等于AC段的平均速度，则${v}_{B}=\frac{{x}_{AC}}{2T}=\frac{（2.20+3.80）×1{0}^{-2}}{0.2}$m/s=0.30m/s．
根据△x=aT²得，加速度a=$\frac{△x}{{T}^{2}}=\frac{（3.80-2.20）×1{0}^{-2}}{0.01}m/{s}^{2}$=1.6m/s²．
如果当时交变电流的频率是f=48Hz，而做实验的同学并不知道，则周期的测量值偏小，根据$a=\frac{△x}{{T}^{2}}$知，加速度的测量值偏大．
故答案为：交流，0.02，0.30，1.6，偏大．

点评 解决本题的关键掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度和加速度，关键是匀变速直线运动推论的运用．