题目内容
做匀变速直线运动的小车,牵引一条纸带通过打点计时器,交流电电源的频率是50Hz,由纸带上打出的某一点开始,每5点剪下一段纸带,按如图所示,每一条纸带下端与x轴相重合,在左边与y轴平行,将纸带粘在坐标系中,求:(计算结果保留小数点后面三位数字)
(1)所剪的这0.6s内的平均速度是______m/s;
(2)物体运动的加速度是______m/s2.
解:(1)纸带的高度之比等于中间时刻速度之比,也就是说图中第一段纸带高度代表0.05s时的瞬时速度,第二段纸带高度代表0.15s时的瞬时速度,第三段纸带高度代表0.25s时的瞬时速度,第四段的高度代表0.35s时的瞬时速度,第五段代表0.45s时的瞬时速度,第六段代表0.55s时的瞬时速度.
所以在xoy坐标系中用最简洁的方法作出能表示v-t关系的图线,如图所示.
图中0.05s末的速度:v1=m/s=0.225m/s
0.55s末速度:v2=m/s=0.600m/s
由于全程物体做匀加速直线运动,所以平均速度:==0.413m/s
(2)在速度-时间图象中图象的斜率表示加速度:a==m/s2=0.750m/s2
故答案为:(1)0.413 (2)0.750
分析:本题使用的方法是等效代替法解题,它们的长度分别等于x=v平均t,因为剪断的纸带所用的时间都是t=0.1s,即时间t相等,所以纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比;而此段纸带的平均速度等于这段纸带中间时刻的速度,最后得出结论纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比,还等于各段纸带中间时刻的速度之比,即纸带的高度之比等于中间时刻速度之比.
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.
练习册系列答案
相关题目