在“利用打点计时器测定匀加速直线运动加速度”的实验中,打点计时器接在50Hz的低压交变电源上.某同学在打出的纸带上每5个点取一个计数点,共取了A、B、C、D、召、F六

发布时间:2020-08-05 13:13:03

在“利用打点计时器测定匀加速直线运动加速度”的实验中,打点计时器接在50Hz的低压交变电源上.某同学在打出的纸带上每5个点取一个计数点,共取了A、B、C、D、召、F六个计数点(每相邻两个计数点间的四个点未画出).从每一个计数点处将纸带剪开分成五段,分别为a、b、c、d、e到长紧靠但不重叠地粘在xoy坐标系中,如图1所示,由此可以得到一条表示v-t关系的图线,从而求出加速度的大小.
(1)该同学将纸条上端中心连接起来得到v-t图线,如图2所示.请指出在该图象中哪个轴相当于v轴?答:______;图线中M点的横坐标和N点的纵坐标分别为______、______.
(2)若测得a段纸带的长度为2.0cm,e段纸带的长度为10.0cm,可求出加速度的大小为______m/s2.
(3)实际交流电的频率不太稳定,若实验时交流电的频率比50Hz大.则第(2)问求得的加速度与真实值相比______.(“偏大”“偏小”“不变”)

网友回答

解:(1)由于纸带的高度之比等于中间时刻速度之比,也就是说图中a段纸带高度代表0.05s时的瞬时速度,b纸带高度代表0.15s时的瞬时速度,c纸带高度代表0.25s时的瞬时速度,d的高度代表0.35s时的瞬时速度,e代表0.45s时的瞬时速度;所以在xoy坐标系中y轴相当于v轴,;
由于剪断的纸带所用的时间都是t=0.1s,所以图线中M点的横坐标表示0.1s,由于a段纸带高度代表0.05s时的瞬时速度,所以N点的纵坐标表示0.05s时刻的瞬时速度.N点的瞬时速度等于纸带a的平均速度:vN=m/s=0.2m/s
(2)a段纸带的长度为2.0cm,解得0.05s末的速度vN=0.2m/s;
e段纸带的长度为10.0cm,解得0.45s末的速度:v2=m/s=1m/s
所以加速度:a===2m/s2,
(3)若实验时交流电的频率比50Hz大,则打点计时器打出的点时间间隔小于0.02s,计数点间的时间间隔小于0.1s,但是在解题过程中代入的时间间隔为0.1s,即代入了较长的时间.则第(2)问求得的加速偏小.故
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