题目内容
8.在“研究小车匀变速直线运动”的实验中,所用的交流电源的频率为50Hz,如图所示,在所记录的纸带上选择6个计数点A、B、C、D、E、F相邻两计数点之间还有四个点未画出,B、C、D、E、F各点到A点的距离依次是2.01m、5.00cm、9.02cm、13.97cm、19.92cm.①相邻两个计数点之间的时间间隔为0.1s.
②小车在D点的速度为VD=0.449m/s.(根据所给数据保留3位有效数字)
③可算出小车加速度为0.973m/s2.(保留3位有效数字)
分析 根据打点计时器的打点周期计算相邻的计数点之间的时间间隔.
纸带实验中,若纸带匀变速直线运动,测得纸带上的点间距,利用匀变速直线运动的推论,可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度.
解答 解:①因为每相邻两计数点间还有4个打点,所以相邻的计数点之间的时间间隔为T=5×0.02s=0.1s;
②xCE=13.97cm-5.00cm=8.97cm=8.97×10-2 m;
利用匀变速直线运动的推论得:
vD=$\frac{{x}_{CE}}{2T}$=$\frac{8.97×1{0}^{-2}}{0.2}$m/s=0.449 m/s
③采用逐差法求解加速度.
根据匀变速直线运动的推论△x=aT2,
有:
a=$\frac{{x}_{DF}-{x}_{BD}}{4{T}^{2}}$=$\frac{19.92-9.02-(9.02-2.01)}{4×0.{1}^{2}}×1{0}^{-2}$ m/s2=0.973 m/s2
故答案为:①0.1;②0.449;③0.973.
点评 有纸带处理的力学实验,通常都要求解瞬时速度和加速度,是基本问题,一定要掌握,同时注意单位的换算,及有效数字的保留.
练习册系列答案
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