Question

某同学在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验时，得到一条点迹清晰的纸带如图所示，在纸带上依次选出7个计数点，分别标以O、A、B、C、D、E和F，每相邻的两个计数点间还有四个点未画出，每相邻两计数点间时间间隔为T，打点计时器所用电源的频率是50 Hz。

（1）测得C.D两点间距x₄＝2.70 cm，D.E两点间距x₅＝2.90 cm，则根据此数据计算：在打D点时的速度公式为______ (用x₄、x₅、T表示)，小车的速度值v_D＝_____ m/s(保留三位有效数字)

（2）该同学分别算出其他点的速度：

v_A＝0.220 m/s，   v_B＝0.241 m/s，

v_C＝0.258 m/s，    v_E＝0.300 m/s，

请根据以上数据在如图所示的坐标纸上，作出小车运动的v-t图象_____。

（3）由vt图像知小车在做_________运动，并由v-t图象求出加速度的大小为_______m/s²。(保留三位有效数字)

（4）将图线延长与纵轴相交，交点的速度是________，此速度的物理含义是________．(保留三位有效数字)

（5）如果当时电网中交变电流的频率HZ，而做完实验的同学并不知道，那么加速度的测量值比实际值_______（填偏大或偏小）。

Answer

（1）， 0.280 （2）如图

（3）匀加速直线 0.200 （4）0.2 00m/s 打点计时器打下计时点O时纸带对应的速度 （5）偏小

【解析】 (1) 根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度：；

代入数据得：

（2）每相邻两个点的时间间隔为0.1s，作出v−t图线。如图所示：

（3）因为速度时间图线是一条倾斜的直线，知小车做匀加速直线运动；图线的斜率等于小车运动的加速度：；

（4）交点的速度是0.200m/s；表示零时刻的速度，即打点计时器打下计时点O时纸带对应的速度；

（5）根据，频率大于50Hz，则周期小于0.02s，还按照0.02s计算时间，则时间偏大，根据，加速度偏小。