Question

在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带，并在其上取了A、B、C、D、E、F等6个计数点（每相邻两个计数点间还有4个打点计时器打下的点，本图中没有画出）打点计时器接的是220V．50Hz的交变电流．他把一把毫米刻度尺放在纸带上，其零刻度和计数点A对齐．

（1）按照有效数字的读数规则读出相邻计数点AB、BC、CD、DE、EF间的距离s₁、s₂、s₃、s₄、s₅，它们依次为1.00cm、1.40cm、1.80cm、2.21cm、2.61cm．
（2）根据（1）中读得的数据，计算出各点的速度，并在右边所给的坐标系中，用做v-t图象的方法，从图象中求物体的加速度a=______m/s²．（要标明坐标及其单位，单位大小要取得合适，使作图和读数方便，并尽量充分利用坐标纸）．
（3）从图象上求纸带上的A点所对应的物体的即时速度v_A=______m/s，并由此计算：当打点计时器打下A点的时刻，物体已经从静止开始做匀加速运动了______s．
（4）如果当时电网中交变电流的频率是f=49Hz，而做实验的同学并不知道，那么由此引起的系统误差将使加速度的测量值比实际值偏______．（填：偏大或偏小）

Answer 1

解：（2）每相邻两个计数点间还有4个打点计时器打下的点，即相邻两个计数点的时间间隔是0.1s
根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，
有：v_B==0.12m/s
v_B==0.16m/s
v_B==0.20m/s
v_B==0.24m/s
根据上述数据，利用描点法做出图象如下：

根据v-t图象的物理意义可知，图象的斜率表示加速度的大小，
从图象中得物体的加速度a=0.4m/s²
（3）从图象上得纸带上的A点所对应的物体的即时速度等于t=0时刻的速度，所以v_A=0.08m/s，
当打点计时器打下A点的时刻，物体已经从静止开始做匀加速运动的时间t==0.2s
（4）如果在某次实验中，交流电的频率为49Hz，那么实际打点周期变大，
根据运动学公式△x=at²得：真实的加速度值就会偏小，
所以测量的加速度值与真实的加速度值相比是偏大的
故答案为：（2）如上图，0.4
（3）0.08，0.2
（4）大
分析：根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度可以求出各点的瞬时速度；
根据v-t图象的物理意义可知，图象的斜率表示加速度的大小，因此根据图象求出其斜率大小，即可求出其加速度大小．
根据速度时间图象求出A点的速度，根据运动学速度与时间关系求出从静止开始做匀加速运动的时间．
点评：本题考查了利用匀变速直线运动的规律和推论解决问题的能力，同时注意图象法在物理实验中的应用．
在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．