Question

某同學(xué)在做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，從打下的若干紙帶中選出了如圖所示的一條（每?jī)牲c(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒有畫出來(lái)），圖中上部的數(shù)字為相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz．

（1）如果用S₁、S₂、S₃、S₄、S₅、S₆ 來(lái)表示各相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離由這些已知數(shù)據(jù)計(jì)算：該勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度的表達(dá)式為a=

(s6+s5+s4)-(s1+s2+s3)

9T2

，其大小為a=

1.93

m/s²；紙帶上D點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度v=

1.19

 m/s．（答案均要求保留3位有效數(shù)字）
（2）如果當(dāng)時(shí)電網(wǎng)中交變電流的頻率是f=51Hz，而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道，那么加速度的測(cè)量值與實(shí)際值相比

偏小

（選填：偏大、偏小或不變）．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上D點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小．
（2）明確周期和頻率之間的關(guān)系，了解真實(shí)值和測(cè)量值之間的關(guān)系，可正確解答．

解答：解：（1）根據(jù)△x=aT²可以得出如下關(guān)系式：
s6-s3=3a1T2
s5-s2=3a2T2
s4-s1=3a3T2
a=

a1+a2+a3

3

=

(s6+s5+s4)-(s1+s2+s3)

9T2

代入數(shù)據(jù)解得：a=1.93m/s²．
在勻變速直線中時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于該過程中的平均速度，因此有：
vD=

xCE

2T

=1.19m/s
故答案為：

(s6+s5+s4)-(s1+s2+s3)

9T2

，1.93，1.19．
（2）如果在某次實(shí)驗(yàn)中，交流電的頻率51Hz，f＞50Hz，那么實(shí)際打點(diǎn)周期變小，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式△x=at²得：真實(shí)的加速度值就會(huì)偏大，所以測(cè)量的加速度值與真實(shí)的加速度值相比是偏�。�
故答案為：偏�。�

點(diǎn)評(píng)：要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問題的能力，在平時(shí)練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的理解與應(yīng)用，要注意單位的換算和有效數(shù)字的保留．