Question

某同学在“测匀变速直线运动的加速度”的实验中，用打点计时器（频率为50 Hz，即每0.02 s打一个点）记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点．其相邻点间还有4个点未画出．其中x₁=7.05 cm、x₂=7.67 cm、x₃=8.29 cm、x₄=8.91 cm、x₅=9.53 cm、x₆=10.15 cm，

（1）关于接通电源和释放纸带的次序，下列说法正确的是___________．

A．先接通电源，后释放纸带

B．先释放纸带，后接通电源

C．释放纸带同时接通电源

D．先接通电源或先释放纸带都可以

（2）小车运动的加速度为________m/s2，在F时刻的瞬时速度为________m/s．（保留2位有效数字）

（3）如果在测定匀变速直线运动的加速度时，实验者如不知道工作电压的频率变为大于50 Hz，这样计算出的加速度值与真实值相比是____________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）．

Answer

A 0.62 0.98 偏小

【解析】

（1）开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后释放纸带让纸带（随物体）开始运动，如果先放开纸带开始运动，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差；同时先打点再释放纸带，可以使打点稳定，提高纸带利用率，可以使纸带上打满点，所以用电磁打点计时器打点时应先接通电源，后释放纸带．故A正确，BCD错误．
（2）相邻点间还有4个点未画出，因此相邻计数点之间的时间间隔为T=0.1s．
根据△x=aT2得：
x6−x3＝3a1T2
x5−x2＝3a2T2
x4−x1＝3a3T2

代入数据得：

匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，因此有：

（3）工作电压的频率变为大于50Hz，打点周期小于0.02s，连续相等时间内的位移之差减小，而实验者不知道，仍按原来的周期计算加速度，由△x=aT2知计算出的加速度值与真实值相比偏小．