题目内容
【题目】在用电火花计时器(或电磁打点计时器)研究匀变速直线运动的实验中,某同学打出了一条纸带,已知计时器打点的时间间隔为T=0.02s,他按打点先后顺序每5个点取1个计数点,得到了O、A、B、C、D等几个计数点,如图所示,则相邻两个计数点之间的时间间隔为s.用刻度尺量得A、B、C、D点到O点的距离分别为x1=1.50cm,x2=3.40cm,x3=5.70cm,x4=8.40cm.由此可知,打C点时纸带的速度表达式 , 大小为m/s;与纸带相连小车的加速度表达式 , 大小为m/s2 . (以上数据取两位有效数字)
【答案】0.10;vC= ;0.25;a= ;0.40
【解析】解:由于每相邻两个计数点间还有4个点,所以相邻的计数点间的时间间隔T′=5T=0.10s,
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C点时小车的瞬时速度大小.
vC= = = =0.25m/s
设0到A之间的距离为x1,以后各段分别为x2、x3、x4,
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:x3﹣x1=2a1T2
x4﹣x2=2a2T2
为了更加准确的求解加速度,我们对两个加速度取平均值
得:a= (a1+a2)
即小车运动的加速度计算表达式为:a= = = m/s2=0.4m/s2
所以答案是:0.10,vC= ,0.25,a= ,0.40.
【考点精析】解答此题的关键在于理解匀变速直线运动的速度、位移、时间的关系的相关知识,掌握速度公式:V=V0+at;位移公式:s=v0t+1/2at2;速度位移公式:vt2-v02=2as;以上各式均为矢量式,应用时应规定正方向,然后把矢量化为代数量求解,通常选初速度方向为正方向,凡是跟正方向一致的取“+”值,跟正方向相反的取“-”值,以及对匀变速运动中的平均速度的理解,了解平均速度:V=V0+Vt.