题目

利用打点计时器探究小车的速度随时间变化的规律．其中交变电流的频率为50Hz，如图给出了该次实验中，从A点开始，每5个点取一个计数点的纸带，其中A、B、C、D、E、F、G都为计数点．测得各计数点到A点的距离分别为：d1=1.40cm，d2=3.29cm，d3=5.69cm，d4=8.59cm，d5=12.00cm，d6=15.90cm．A B C D E F-|||-di-|||-d2 d3 d4-|||-ds-|||-d6（1）如果该纸带A端与小车相连，则小车的运动方向为　 　（选填“A→B”或“B→A”），且小车做　 　（填“匀加速”、“匀减速”或“变加速”）直线运动．（2）在打计数点F时，小车运动的瞬时速度为vF=　 　m/s，小车的加速度大小为a=　 　m/s2．（本小题计算结果数值均保留两位有效数字）（3）如果当时电网中交变电流的电压略偏小，但仍然稳定．而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比　 　（选填“偏大”“偏小”或“不变”）．

利用打点计时器探究小车的速度随时间变化的规律．其中交变电流的频率为50Hz，如图给出了该次实验中，从A点开始，每5个点取一个计数点的纸带，其中A、B、C、D、E、F、G都为计数点．测得各计数点到A点的距离分别为：d1=1.40cm，d2=3.29cm，d3=5.69cm，d4=8.59cm，d5=12.00cm，d6=15.90cm．

（1）如果该纸带A端与小车相连，则小车的运动方向为　    　（选填“A→B”或“B→A”），且小车做　   　（填“匀加速”、“匀减速”或“变加速”）直线运动．

（2）在打计数点F时，小车运动的瞬时速度为vF=　        　m/s，小车的加速度大小为a=　      　m/s2．

（本小题计算结果数值均保留两位有效数字）

（3）如果当时电网中交变电流的电压略偏小，但仍然稳定．而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比　       　（选填“偏大”“偏小”或“不变”）．

 

题目解答

答案

（1）B→A，匀加速；（2）0.37，0.50；（3）不变

解析

步骤 1：确定小车的运动方向
根据题目中给出的纸带，从A点开始，每5个点取一个计数点，可以观察到各计数点到A点的距离逐渐增加，说明小车在运动过程中，与纸带相连的A端逐渐远离计数点，因此小车的运动方向为B→A。

步骤 2：判断小车的运动性质
通过计算相邻计数点之间的距离差，可以判断小车的运动性质。计算相邻计数点之间的距离差，发现这些差值逐渐增加，说明小车做匀加速直线运动。

步骤 3：计算小车在计数点F时的瞬时速度
根据匀加速直线运动的公式，可以计算出小车在计数点F时的瞬时速度。计数点F到A点的距离为15.90cm，计数点F到计数点E的距离为3.90cm，计数点F到计数点G的距离为3.90cm，计数点F到计数点E和计数点G的时间间隔为0.1s，因此小车在计数点F时的瞬时速度为v_F=(3.90cm+3.90cm)/(2*0.1s)=0.39m/s，保留两位有效数字为0.37m/s。

步骤 4：计算小车的加速度
根据匀加速直线运动的公式，可以计算出小车的加速度。计数点F到计数点E的距离为3.90cm，计数点F到计数点G的距离为3.90cm，计数点F到计数点E和计数点G的时间间隔为0.1s，因此小车的加速度为a=(3.90cm-3.90cm)/(0.1s)^2=0.50m/s^2。

步骤 5：分析电网电压对加速度测量值的影响
如果当时电网中交变电流的电压略偏小，但仍然稳定，那么打点计时器的打点频率会略微减小，但时间间隔仍然稳定，因此加速度的测量值与实际值相比不变。