Question

【題目】小明與他的同伴進行探究小車的勻變速直線運動實驗：

（1）由于他的同伴不太明確該實驗的目的及原理，他從實驗室里借取了如下器材：①打點計時器；②天平；③直流電源；④細繩；⑤紙帶；⑥秒表；⑦鉤碼和小車；⑧一端附有定滑輪的長木板。小明看后覺得不妥，請你思考一下不需要的器材有：________；缺少的器材有：____________ ；

（2）小明在實驗過程中正確的做法是________；

A.先接通電源，后釋放紙帶

B.釋放紙帶的同時接通電源

C.將接好紙帶的小車停在靠近打點計時器處

D.使小車運動的加速度盡量小些

（3）小明經過實驗獲得如下圖所示的紙帶。他在紙帶上便于測量的地方選取第一個計時點A，然后按打點先后順序每5個計時點取1個計數點，得到了A、B、C、D、E、G等幾個計數點，測得 xl =6.19 cm，x2=6.60 cm， x3 =6.98 cm，x4 =7.39 cm ，x5=7.80 cm，x6=8.18 cm。打點計時器使用交流電的頻率為50Hz。則打點計時器在打E點時小車的瞬時速度=______ m/s（保留兩位有效數字）；

（4）小車加速度為a= ______ m/s2（保留兩位有效數字）；

（5）如果在測定勻變速直線運動的加速度時，實驗者不知道實際交流電的頻率變為大于50Hz，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】②③⑥ 交流電源、刻度尺 AC 0.76 0.40 偏小

【解析】

（1）[1]依據打點計時器使用交流電源，不需要③直流電源，打點計時器用來測時間，不需要⑥秒表，同時本實驗不需要測量小車的質量，故不需要②天平，即不需要的器材為②③⑥；

[2] 依據打點計時器使用交流電源，故缺少交流電源，同時本實驗需要測量計數點之間的距離，故還需要刻度尺；

（2）[3] AB．使用打點計時器時，應先接通電源，再釋放紙帶，故A正確，B錯誤；
C．將接好紙帶的小車停在靠近打點計時器處，這樣紙帶的利用率較高，若小車停在遠離打點計時器處，紙帶上有很多空白，紙帶的利用率低，測量誤差較大，故C正確；
D．使小車運動的加速度盡量大些，這樣相鄰計數點間距大些，位移的測量誤差小些，故D錯誤；

（3）[4]相鄰計數點間的時間間隔為：

打點計時器在打E點時小車的瞬時速度為：

（4）[5] 根據逐差法得：

代入數據解得：

（5）[6]工作電壓的頻率變為大于，打點周期小于，而實驗者不知道，仍按原來的周期計算加速度，則時間T變大，則由逐差法計算出的加速度偏小。