Question

8．在用电火花计时器“研究匀变速直线运动”的实验中，如图所示是一次记录小车车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点间还有四个点未画出．（电源频率为50Hz） 
（1）根据运动学有关公式可求得：v_B=1.38m/s，v_C=2.64m/s，v_D=3.90m/s；（保留三位有效数字）
（2）若利用求得的数值作出小车的v-t图线（以打A点时开始计时），将图线延长与纵轴相交，交点的纵坐标是0.10m/s，此速度的物理意义是从A点开始计时时，小车的速度为0.10m/s．

Answer 1

分析 （1）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．
（2）图线延长与纵轴相交，交点的物理意义是打点计时器打下计时点A时纸带对应的速度．

解答 解：（1）电源频率为50Hz，则周期为0.02s，相邻计数点间还有四个点未画出，则可知相邻计数点间的时间为0.1s，利用匀变速直线运动的推论可知平均速度等于中间时刻的瞬时速度：由图可知：x_AB=7.50cm=0.0750m； x_AC=27.60cm=0.2760m； x_AD=60.30cm=0.6030cm；x_AE=105.60cm=1.0560m；
v_C=$\frac{{x}_{BD}}{2t}$=$\frac{0.6030-0.0750}{2×0.1}$=2.64m/s；
D点的瞬时速度等于CE段的平均速度，故v_D=$\frac{{x}_{CE}}{2T}$=$\frac{1.056-0.2760}{2×0.1}$=3.90m/s；
（2）v-t图象延长线与纵轴的交点坐标值是：打点计时器打下计时点A时纸带对应的速度，小车的速度为0.10m/s．
故答案为：（1）2.64； 3.90；     （2）从A点开始计时时，小车的速度为0.10m/s

点评 本题考查纸带的处理实验，要注意明确纸带问题单位一般不是m，要注意单位的换算，处理纸带的问题，我们要熟悉匀变速直线运动的特点，以及相应的推论．