Question

5．在探究自由落體運動的過程中，我們利用電火花打點計時器記錄重物的下落過程，以下是某組同學在該實驗中得到的一條紙帶，如圖所示，已知每兩個計數(shù)點間的時間間隔是T=0.02秒，用直尺測得S₁=1.9mm，S₂=5.8mm，S₃=9.7mm，S₄=13.6mm，S₅=17.5mm，S₆=21.4mm．

（1）實驗時，下列說法正確的是AC．
A、打點計時器的安裝放置要求兩限位孔在同一豎直線上
B、開始打點計時的時候應先放紙帶再接通電源
C、打點計時器應接在220V的交流電源上
D、打點計時器應接在4～6V的交流電源上
E、影響實驗精確度的主要因素是重物和紙帶受到的空氣阻力的摩擦力
（2）計算出打下點5時重物的瞬時速度是v₅=0.98m/s（結果保留兩位有效數(shù)字）
（3）根據(jù)逐差法求出重力加速度大小g=0.975m/s²（結果保留三位有效數(shù)字）
（4）如果當時電網(wǎng)中交變電流的頻率是f=51Hz，而做實驗的同學并不知道，那么加速度的測量值與實際值相比偏�。ㄟx填：偏大、偏小或不變）．

Answer 1

分析 從工作原理和減小實驗誤差的角度分析；
根據(jù)勻變速直線運動的推論求出瞬時速度：做勻變速直線運動的物體在某段時間內(nèi)的平均速度等于該段時間中間時刻的瞬時速度
根據(jù)△x=aT²求解加速度．
明確周期和頻率之間的關系，了解真實值和測量值之間的關系，即可分析誤差情況，正確解答該題．

解答 解：（1）A、為了減小阻力的影響，打點計時器的安裝放置要求兩限位孔在同一豎直線上，故A正確；
B、開始打點計時的時候應先接通電源后放紙帶，故B錯誤；
CD、電火花計時器應接在220V交流電源上，故C正確，D錯誤；
故選：AC
（2）打下點5的瞬時速度${v}_{5}^{\;}=\frac{{s}_{5}^{\;}+{s}_{6}^{\;}}{2T}=\frac{17.6+21.4}{0.04}×1{0}_{\;}^{-3}m/s$=0.98m/s
（3）根據(jù)逐差法求重力加速度$g=\frac{（{s}_{4}^{\;}+{s}_{5}^{\;}+{s}_{6}^{\;}）-（{s}_{1}^{\;}+{s}_{2}^{\;}+{s}_{3}^{\;}）}{9{T}_{\;}^{2}}$=0.975$m/{s}_{\;}^{2}$
（4）如果在某次實驗中，交流電的頻率51Hz，f＞50Hz，那么實際打點周期變小，根據(jù)運動學公式△x=at²得：真實位移差偏小，所以測量的加速度值與真實的加速度值相比是偏�。�
故答案為：（1）AC     （2）0.98        （3）0.975      （3）偏小

點評 本題考查了電磁打點計時器的電源、打點時間間隔、刻度尺讀數(shù)、求瞬時速度等問題，要注意提高應用勻變速直線的規(guī)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．