解题思路:(1)了解打点计时器的打点原理,由于交变电流方向的改变间隔打点.
(2)根据打点计时器的工作原理及应用可以判断各物理量是否能正确得出.
因为纸带做匀加速直线运动,则:△v=a△t
(3)由v-t图象解加速度的方法是求斜率.
(1)当电流为正方向时,振片受向下的力,此时打点一次,当电流方向为反方向时,振片受向上的力,此时不打点,所以在交流电的一个周期内打点一次,即每两个点间的时间间隔等于交流电的周期.
而交流电的周期又等于电源的频率的倒数,故ACD错误,B正确.
(2)A、打点计时器是每隔0.02s打下一个点,所以数点就知道时间间隔,故A正确.
B、位移利用刻度尺直接测量两点之间的距离,根据a=
△x
T2,从而求出加速度.故B错误.
C、瞬时速度的求解需要运用匀变速直线运动的公式,故C错误.
D、平均速度的求解需要运用物理公式,故D错误.
故选:A.
(3)因为纸带做匀加速直线运动,则:△v=a△t,
当时间间隔△t相同时,△v也相同,
即:△v=v2-v1=0.049m/s=v4-v3
所以 v4=v3+△v
即 v4=0.312m/s
(4)作图时注意
①不能落在直线上的点尽可能让其分布在倾斜直线两侧.
②描点连线后,将倾斜直线延长,使其左下方与坐标轴有交点,右上方与坐标纸边缘有交点,这样可以方便的解出斜率.
(5)处理纸带求加速度可以用两种方法
①a=
x6+x5+x4−x3−x2−x1
9T2
即后三段位移之和减去前三段位移之和除以9T2,T是两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10s;
②解出v-t图象的斜率即为纸带的加速度.
由以上两种方法得:a=0.005m/s2=5.0×10-3m/s2
设f>50Hz,周期减小,但计算时,周期仍为0.02s,从而导致测量间距变小,因此测量值偏小,则测量的加速度值与真实值偏小;
故答案为:(1)B;
(2)A;
(3)0.314;
(4)如上图所示;
(5)5.0×10-3,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: 知道打点计时器的工作原理,根据电流方向的变化间隔打点,熟练使用打点计时器.
分清楚实验中能够通过仪器直接测得的物理量和运用物理规律间接求得的物理量.
此题重点考查了纸带的处理问题.知道匀变速直线运动速度的解法,以及在连续相等时间间隔内的位移差是一恒量,即△x=aT2.