如图是在“探索小车速度随时间变化的规律”的实验中得出的纸带,所用电源的频率为50Hz,从0点开始,每5个连续点取1个计数

如图是在“探索小车速度随时间变化的规律”的实验中得出的纸带,所用电源的频率为50Hz,从0点开始,每5个连续点取1个计数点,各计数点之间的距离如图所示,则:

(1)判断小车作匀加速直线运动的依据是______;
(2)物体通过A计数点的速度vA=______;
(3)物体运动的加速度为______(以上计算结果均保留两位有效数字).
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小涉 幼苗

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解题思路:在匀变速直线运动中,连续相等时间内的位移差为常数即△x=aT2,根据相邻的相等时间内的位移之差判断解答.根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上A点时小车的瞬时速度大小.

(1)△x1=7.75-7.23=0.52cm,△x2=8.25-7.75=0.50cm,
△x3=8.79-8.25=0.51cm,△x4=9.24-8.76=0.48cm,△x5=9.77-9.24=0.53cm,
在相邻的相等时间间隔内的位移之差几乎相等,所以可以认为小车做匀加速直线运动.
(2)从0点开始,每5个连续点取1个计数点,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s,
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上A点时小车的瞬时速度大小.
vA=[0.0775+0.0825/0.2]=0.80m/s
(3)设第一个相邻计数点之间的距离为x1,以后各段分别为x2、x3、x4、x5、x6
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,
得:x4-x1=3a1T2
x5-x2=3a2T2
x6-x3=3a3T2
为了更加准确的求解加速度,我们对三个加速度取平均值
得:a=[1/3](a1+a2+a3
即小车运动的加速度计算表达式为:a=
(0.0876+0.0924+0.0977)−(0.0723+0.0775+0.0825)
9×0.01m/s2=0.50m/s2
故答案为:(1)相邻的相等时间间隔内的位移之差几乎相等
(2)0.80m/s
(3)0.50m/s2

点评:
本题考点: 探究小车速度随时间变化的规律.

考点点评: 要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用.注意单位的换算和有效数字的保留.

1年前

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