Question

16．某同學在研究小車運動實驗中，獲得一條點跡清楚的紙帶．電火花打點計時器使用的交變電源的頻率為50Hz，A、B、C、D、E、F、G為選定的計數點，每相鄰兩個計數點間都有4個點未在圖中畫出．

（1）兩個計數點間的時間間隔T=0.1s；
（2）從刻度尺上讀出CD間、DE間的距離分別為x_CD=2.00cm，x_DE=2.40cm；
（3）D點的瞬時速度為v_D=0.22m/s（結果保留二位有效數字）；
（4）如果當時交變電流的頻率是f=48Hz，而計算時任按f=50Hz，那么速度的測量值偏大（選填：偏大、偏小或相等）

Answer 1

分析 從刻度尺上讀出CD間、DE間的距離；
根據勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上A點時小車的瞬時速度大小；
根據勻變速直線運動的推論公式△x=aT²可以分析加速度誤差情況．

解答 解：（1）交變電源的頻率為50Hz，每相鄰兩個計數點間都有4個點未在圖中畫出，故兩個計數點間的時間間隔T=0.1s；
（2）從刻度尺上讀出CD間、DE間的距離分別為：x_CD=4.80-2.80=2.00cm=0.0200m，
x_DE=7.20-4.80=2.40cm=0.0240m；
（3）根據勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，得：
v_D=$\frac{0.02+0.024}{0.2}$m/s=0.22m/s；
（4）根據推論公式△x=aT²可以求解加速度，
如果當時交變電流的頻率是f=48Hz，而計算時任按f=50Hz，則時間T的代入值偏小，故加速度的測量值偏大；
故答案為：（1）0.1s；（2）2.00，2.40；（3）0.22； （4）偏大．

點評 對于基本實驗儀器，要會正確使用，了解其工作原理，能根據作差法求出加速度，明確紙帶處理中求解瞬時速度的方法，即“變速直線運動中，時間中點的速度等于該過程中的平均速度”．