Question

【題目】甲、乙同學(xué)在水平桌面上做“研究勻變速直線運動”的實驗，甲同學(xué)選擇用光電門來完成實驗，而乙同學(xué)選擇用打點計時器分析紙帶來完成實驗。

Ⅰ. 甲同學(xué)實驗步驟如下：

①用米尺測量兩光電門之間的距離s；已知遮光片的寬度為d；

②調(diào)整輕滑輪，使細(xì)線水平；

③讓物塊從光電門A的左側(cè)由靜止釋放，用數(shù)字毫秒計分別測出遮光片經(jīng)過光電門A和光電門B所用的時間△tA和△tB，求出加速度a；

④多次重復(fù)步驟③，求a的平均值；

回答下列問題：

（1）物塊的加速度大小a可用d、s、△tA和△tB表示為a=__________.

（2）如果細(xì)線沒有調(diào)整到水平，由此引起的誤差屬于____________（填“偶然誤差”或“系統(tǒng)誤差”）.

II. 乙同學(xué)實驗時得到一條打下的紙帶如圖所示，并在其上取了A、B、C、D、E等5個計數(shù)點，每相鄰兩個計數(shù)點之間還有4個點，圖中沒有畫出，打點計時器接頻率為f的交流電源. 測量已得：d1，d2，d3，d4，則：

（1）物體的加速a=__________（用已有字母表示）

（2）如果當(dāng)時電網(wǎng)中交變電流的頻率是f=51Hz，而做實驗的同學(xué)并不知道，仍按f=50Hz代入計算，那么加速度的測量值與實際值相比__________（選填：偏大、偏小或不變）

Answer 1

【答案】 系統(tǒng)誤差 偏小

【解析】

Ⅰ.（1）[1].滑塊通過光電門A時的速度為：

滑塊通過光電門B時的速度為：

根據(jù)

可得

（2）[2].如果細(xì)線沒有調(diào)整到水平，由此引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差.

II.（1）[3].根據(jù)勻變速直線運動的推論△x=aT2可以求出加速度的大小，其中T=5×
得：

xCE-xAC=a(2T)2

即小車運動的加速度計算表達(dá)式為：

（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(xué)公式△x=at2得：真實的加速度值就會偏大，所以測量的加速度值與真實的加速度值相比是偏小.