問題詳情:
(1)如圖所示,*同學在做“研究勻變速直線運動”實驗中,由打點計時器得到表示小車運動過程的一條清晰紙帶,紙帶上兩相鄰計數點間還有四個點未畫出,經測量發現S1=7.05cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm,則A點處瞬時速度的大小是 m/s,加速度的大小是 m/s2(計算結果保留兩位有效數字).
(2)在一次實驗中,如果乙同學不知道實驗所使用的交流電電源的實際頻率已超過50Hz,仍然按照50Hz計算,那麼他計算出來的平均速度值與真實值相比_____
A.偏大 B.偏小 C.相等 D.不能確定
(3)*同學在測定勻變速直線運動的加速度時,得到了幾條較為理想的紙帶.他已在每條紙帶上按每5個點取好一個計數點,即兩計數點之間時間間隔為0.1s,依打點先後編為0,1,2,3,4,5.由於不小心,幾條紙帶都被撕斷了,如圖所示.請根據給出的A、B、C、D四段紙帶回答:在B,C,D三段紙帶中選出從紙帶A上撕下的那段應該是______
【回答】
(1)0.864;0.64(2)B(3)C
【解析】
試題分析:(1)由於每相鄰兩個計數點間還有4個點沒有畫出,所以相鄰的計數點間的時間間隔T=0.1s,根據勻變速直線運動中時間中點的速度等於該過程中的平均速度,可以求出打紙帶上4點時小車的瞬時速度大小.;設0到1之間的距離為x1,以後各段分別為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=(a1+a2+a3)
即小車運動的加速度計算表達式為:
(2)打點週期與交流電的週期相同, =0.02s,當電源頻率高於50Hz時,實際打點週期將變小,而進行計算時,仍然用0.02s,根據,因此測出的平均速度數值將比物體的真實數值小,故B正確;
(3)根據勻變速直線運動的特點(相鄰的時間間隔位移之差相等)得出:x45-x34=x34-x23=x23-x12=x12-x01
所以屬於紙帶A的是C圖.
考點:研究勻變速直線運動
【名師點睛】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.
知識點:勻變速直線運動的速度與時間的關係
題型:實驗,探究題