Question

18．在“研究勻變速直線運動的規律”的實驗中某同學獲得的一條紙帶如圖所示．
（1）已知打點計時器電源頻率為50Hz，則紙帶上打相鄰兩點的時間間隔為0.02s．
（2）A、B、C、D、E、F、G是紙帶上7個計數點，每兩個相鄰計數點間有四個點沒有畫出，從圖中讀出A、B兩點間距x=0.0030m；
（3）C點對應的速度是0.060m/s；小車運動的加速度為0.20m/s²． （計算結果保留二 位有效數字）．
（4）若實驗后發現，實際所用交流電的頻率高于50Hz，則上述計算結果與實際值相比是偏小．（填“偏大”，“偏小”，還是“不變”）

Answer 1

分析 打點計時器打點周期與交變電流的周期相同．由t=0.02s（n-1），算出計數點間的時間隔T，紙帶實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度和加速度．

解答 解：（1）紙帶上打相鄰兩點的時間間隔T=$\frac{1}{50}$s=0.02s．
（2）由于每相鄰兩個計數點間還有4個點沒有畫出，所以相鄰的計數點間的時間間隔T=0.1s，
A、B間的距離x=0.30cm=0.0030m．
（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，可以求出打紙帶上C點時小車的瞬時速度大小．
v_C=$\frac{0.0170-0.0050}{2×0.1}$=0.060m/s
根據勻變速直線運動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，
得：a=$\frac{0.0050-0.0030}{0．{1}^{2}}$=0.20m/s²．
（4）如果在某次實驗中，實際所用交流電的頻率高于50Hz，那么實際打點周期變小，根據運動學公式得計算結果與實際值相比是偏小．
故答案為：（1）0.02s；
（2）0.0030；
（3）0.060；0.20；
（4）偏小．

點評 要提高應用勻變速直線的規律以及推論解答實驗問題的能力，在平時練習中要加強基礎知識的理解與應用．