Question

在“探究小車速度隨時間變化規律”的實驗中：
（1）下列操作正確的有

AC

．（填選項代號）
A、在釋放小車前，小車要靠近打點計時器B、打點計時器應放在長木板的有滑輪一端C、應先接通電源，后釋放小車D、電火花計時器應使用低壓交流電源
（2）打點計時器原來使用的電源的頻率是50Hz，若在測定勻變速直線運動的加速度時，
交流電的頻率為60Hz而未被發覺，這樣計算出的加速度值與真實值相比是

偏小

．（填“偏大”、“偏小”或“不變”）
（3）某同學研究小車在斜面上的運動，用打點計時器記錄了小車做勻變速直線運動的位移，得到一段紙帶如圖所示．在紙帶上選取幾個相鄰計數點A、B、C、D，相鄰計數點間的時間間隔均為T，B、C和D各點到A的距離為s₁、s₂和s₃．由此可算出小車運動的加速度大小a=

s3-s2-s1

2T2

，打點計時器在打C點時，小車的速度大小

s3-s1

2T

．（用已知的物理量符號表示）

Answer 1

分析：（1）在“探究小車速度隨時間變化的規律”的實驗中應聯系實際做實驗的過程，結合注意事項：使小車停在靠近打點計時器處，接通電源，放開小車，讓小車運動，斷開電源由此可正確解答；
（2）明確周期和頻率的關系即可判斷測量值和真實值的關系；
（3）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）A、釋放小車時，小車要靠近打點計時器，這樣可以在紙帶上打更多的點，故A正確；
B、打點計時器應放在長木板的有滑輪的另一端，故B錯誤；
C、打點計時器在使用時，為了使打點穩定，同時為了提高紙帶的利用率，使盡量多的點打在紙帶上，要應先接通電源，再放開紙帶，故C正確；
D、電火花計時器應使用220V的交流電源，故D錯誤．
（2）當電源頻率變為60Hz時，根據T=

1

f

可知，實際打點周期將變小，而進行計算時，仍然用時間間隔還是按照0.02s計算，因此測出的速度數值將比物體的真實數值小．
（3）根據運動學公式得：△x=aT²可得：
a=

xCD-xAB

2T2

=

s3-s2-s1

2T2

根據勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度等于該過程中的平均速度有：
vC=

xBD

2T

=

s3-s1

2T

故答案為：（1）AC，（2）偏小，（3）

s3-s2-s1

2T2

，

s3-s1

2T

．

點評：本題考查了實驗的具體操作細節，要加強實驗的實際操作和數據處理、誤差分析，尤其注意的是紙帶問題中熟練掌握并靈活應用勻變速運動的運動規律是求出加速度與瞬時速度的關鍵．