Question

下图为接在50Hz低压交流电源上的打点计时器，在纸带做匀加速直线运动时打出的一条纸带，图中所示的是每打5个点所取的记数点，但第3个记数点没有画出。由图数据可求得：

（1）该物体的加速度为             m/s²，

（2）第3个记数点与第2个记数点的距离约为           cm，

（3）打第2个计数点时该物体的速度为          m/s。

（4）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           （选填：偏大、偏小或不变）．

Answer

（1）0.74   （2）4.36  （3） 0.399   (4) 偏小

【解析】

试题分析：设1、2间的位移为，2、3间的位移为，3、4间的位移为，4、5间的位移为．因为交变电流的频率是50Hz，则周期为0.02s，又每打5个点取一个记数点，所以相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s．

（1）根据运动学公式得：，即

（2）第3个计数点与第2个计数点的距离

（3）根据平均速度等于中间时刻速度得：

打第2个计数点时该物体的速度为

（4）如果在某次实验中，如果当时电网中交变电流的频率是f=51Hz＞50Hz，那么实际打点周期变小，根据运动学公式得：真实的加速度值就会偏大，所以测量的加速度值与真实的加速度值相比是偏小．

考点：本题考查了对电磁打点计时器和工作原理的理解与应用、单位的换算和有效数字的保留、打点计时器系列实验中纸带的处理方法，同时考查考生应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力．