Question

10．某同學(xué)在“用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測速度”的實(shí)驗(yàn)中，用交流電頻率為50Hz打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了被小車拖動(dòng)的紙帶的運(yùn)動(dòng)情況，在紙帶上確定出0、1、2、3、4、5、6共7個(gè)測量點(diǎn)．其相鄰點(diǎn)間的距離如圖1所示，每兩個(gè)相鄰的測量點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.10s，完成下面問題．

（1）電火花計(jì)時(shí)器正常工作時(shí)，其打點(diǎn)的周期取決于B
A． 交流電壓的高低  B． 交流電的頻率    C． 墨粉紙盤的大小　 D． 紙帶的長度
（2）根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，我們可以直接得到的物理量是A
A．時(shí)間間隔     B．加速度       C．瞬時(shí)速度     D．平均速度
（3）根據(jù)紙帶上各個(gè)測量點(diǎn)間的距離，某同學(xué)已將1、2、3、5點(diǎn)對應(yīng)的時(shí)刻的瞬時(shí)速度進(jìn)行計(jì)算并填入表中，請你將4點(diǎn)對應(yīng)的時(shí)刻的瞬時(shí)速度填入表中；（要求保留3位有效數(shù)字）

瞬時(shí)速度	v1	v2	v3	v4	v5
數(shù)值（m/s）	0.165	0.214	0.263		0.363

（4）在圖2所示的直角坐標(biāo)系中畫出小車的瞬時(shí)速度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖線．
（5）由圖象求出小車的加速度a=0.5m/s²（要求保留1位有效數(shù)字）．若在某次實(shí)驗(yàn)中，交流電的頻率偏離50Hz，設(shè)f＞50Hz，則測量的加速度值與真實(shí)值相比是偏小﹙填偏大，相等或偏�。�．

Answer 1

分析 能直接從紙帶得到的是點(diǎn)間距和對應(yīng)的時(shí)間間隔；根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過程中的平均速度，第4點(diǎn)瞬時(shí)速度等于第3與第5點(diǎn)間的平均速度；用描點(diǎn)法作圖即可，用一條直線通過盡可能多的點(diǎn)，不在線上的點(diǎn)大致均勻地分布與直線的兩側(cè)；根據(jù)圖線的斜率求出加速度．

解答 解：（1）電火花計(jì)時(shí)器正常工作時(shí)，其打點(diǎn)的周期取決于交流電的頻率，故選：B．
（2）根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，我們可以直接得到的物理量是時(shí)間間隔，加速度、瞬時(shí)速度、平均速度需要通過測量點(diǎn)跡間的距離進(jìn)行計(jì)算，故選：A．
（3）4點(diǎn)瞬時(shí)速度等于第3與第5點(diǎn)間的平均速度，故${v}_{4}=\frac{{x}_{35}}{2T}=\frac{（11.95-5.68）×1{0}^{-2}}{0.2}$m/s=0.314m/s．
（4）速度時(shí)間圖線如圖所示．
（4）圖線的斜率表示加速度，故：a=$\frac{△v}{△t}=\frac{0.363-0.165}{0.4}m/{s}^{2}=0.495m/{s}^{2}$=0.5m/s²．
f＞50Hz，則周期的測量值偏大，可知測量的加速度值與真實(shí)值相比是偏�。�
故答案為：（1）B，（2）A，（3）0.314，（4）如圖所示，（5）0.5，偏小

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵掌握紙帶的處理方法，會通過紙帶求解瞬時(shí)速度和加速度，關(guān)鍵是勻變速直線運(yùn)動(dòng)推論的運(yùn)用．