Question

【題目】某同學利用圖(a)所示的實驗裝置探究物塊速度隨時間的變化.打點計時器所用交流電源頻率為50 Hz.啟動打點計時器，釋放物塊，打點計時器打出的紙帶如圖(b)所示(圖中相鄰兩點間有4個點未畫出).根據實驗數據分析，該同學認為物塊的運動為勻加速直線運動.回答下列問題：

(1)根據電磁打點計時器打出的紙帶，可以從紙帶上直接測量得到的物理量是________.

A.位移　　B.速度　　C.加速度　　D.平均速度

(2)實驗一定需要的操作是________.(多選，填字母序號)

A.電磁打點計時器應使用220 V交流電源

B.紙帶和桌面保持平行

C.在釋放物塊前，物塊要靠近打點計時器

D.鉤碼質量遠小于物塊質量

(3)在打點計時器打出B點時，物塊的速度大小為______m/s.(保留兩位有效數字)

(4)物塊的加速度大小為________m/s2.(保留兩位有效數字)

(5)打點計時器原來使用的電源的頻率是50 Hz，若在測定勻變速直線運動的速度時，交流電的頻率為60 Hz而未被發覺，這樣計算出的加速度值與真實值相比是________.(填“偏大”“偏小”或“不變”)

Answer 1

【答案】A BC 0.56 2.0 偏小

【解析】

（1）[1]．可以從紙帶上直接測量得到的物理量是位移，故選A.

（2）[2]．A.電磁打點計時器應使用4-6 V交流電源，選項A錯誤；

B.紙帶和桌面保持平行，選項B正確；

C.在釋放物塊前，物塊要靠近打點計時器從而充分利用紙帶，選項C正確；

D.本實驗是研究物體的速度隨時間變化的情況，不是探究合外力與加速度的關系，所以不用保證鉤碼質量遠小于物塊的質量，選項D錯誤；故選BC.

（3）[3]．根據勻變速直線運動中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度，所以

vB＝＝m/s＝0.56 m/s

（4）[4]．根據勻變速直線運動的推論公式Δx＝aT2，可以求出加速度的大小，得

x3－x1＝2a1T2

x4－x2＝2a2T2.

為了更加準確的求解加速度，我們對兩個加速度取平均值得

a＝ (a1＋a2)

帶入數據解得

a＝2.0 m/s2.

（5）[5]．頻率變大，打點時間間隔變小，點間距變小，速度變化減小，則計算的加速度偏小.