某实验小组采用如图(a)所示的装置研究“匀变速直线运动”.

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  • 解题思路:理解该实验的实验原理,需要测量的数据等;根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上B点时小车的瞬时速度大小.

    ①所用的电磁式打点计时器用的是低压交流电源.

    ②b将小车停在打点计时器附近,先接通电源,然后释放小车,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一系列点,断开打点计时器的电源;

    ③根据图(b)纸带上AB段的距离s=2.00cm,

    由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s,

    根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上B点时小车的瞬时速度大小.

    vB=

    XAC

    2T=[0.042/0.2]=0.21m/s

    根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,

    得:s3-x1=2a1T2

    s4-s2=2a2T2

    为了更加准确的求解加速度,我们对两个加速度取平均值

    得:a=[1/2](a1+a2

    即小车运动的加速度计算表达式为:a=

    (0.102−0.052)−(0.052−0.01)

    4×(0.1)2m/s2=0.20m/s2

    ③如果在某次实验中,交流电的频率60Hz,f>50Hz,那么实际打点周期变小,

    根据运动学公式△x=at2得:真实的加速度值就会偏大,所以测量的加速度值与真实的加速度值相比是偏小.

    故答案为:①交流 ②b、接通电源,释放小车

    c、2.00,0.21,0.20

    ③偏小

    点评:

    本题考点: 探究小车速度随时间变化的规律.

    考点点评: 对于基础实验要从实验原理出发去理解,要亲自动手实验,深刻体会实验的具体操作,要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用.