Question

16．在做“研究勻變速直線運動”的實驗時，某同學得到一條用電火花計時器打下的紙帶如圖所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G 7個計數點，每相鄰兩個計數點間還有4個點圖中沒有畫出，電火花計時器接220V、50Hz交流電源．

（1）根據以上信息，計數點之間的時間間隔為0.1s；
（2）設電火花計時器的周期為T，計算F點的瞬時速度v_F的公式為v_F=$\frac{p9vv5xb5_{6}-p9vv5xb5_{4}}{10T}$；
（3）設電火花計時器的周期為T，計算平均加速度的公式為a=$\frac{p9vv5xb5_{6}-{2d}_{3}}{225{T}^{2}}$；
（4）如果當時電網中交變電流的電壓變成210V，而做實驗的同學并不知道，那么加速度的測量值與實際值相比不變．（填“偏大”、“偏小”或“不變”）

Answer 1

分析 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F點時小車的瞬時速度大小，根據速度-時間圖象的斜率表示加速度解出加速度的數值，打點計時器的打點頻率是與交流電源的頻率相同，所以即使電源電壓降低也不改變打點計時器打點周期．

解答 解：（1）每相鄰兩個計數點間還有4個點圖中沒有畫出，計數點之間的時間間隔為t=0.1s；
（2）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_F =$\frac{p9vv5xb5_{6}-p9vv5xb5_{4}}{10T}$
（3）設A到B之間的距離為x₁，以后各段分別為x₂、x₃、x₄、x₅、x₆，
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：
x₄-x₁=3a₁T² 
x₅-x₂=3a₂T² 
x₆-x₃=3a₃T² 
為了更加準確的求解加速度，我們對三個加速度取平均值，得：
a=$\frac{1}{3}$（a₁+a₂+a₃）=$\frac{p9vv5xb5_{6}-{2d}_{3}}{225{T}^{2}}$；
（4）電網電壓變化，并不改變打點的周期，故測量值與實際值相比不變．
故答案為：（1）0.1；
（2）$\frac{p9vv5xb5_{6}-p9vv5xb5_{4}}{10T}$；
（3）$\frac{p9vv5xb5_{6}-{2d}_{3}}{225{T}^{2}}$；
（4）不變．

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，同時注意圖象法在物理實驗中的應用．