题目内容
【题目】某同学用打点计时器研究小车的匀变速直线运动,他将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上,实验时得到一条纸带如图,他在纸带上便于测量的地方选取第一个计数点,在这点下标明A,第六个点下标明B,第十一个点下标明C,第十六个点下标明D,第二十一个点下标明E.测量时发现B点已模糊不清,他只测得AC长为14.56cm,CD长为11.15cm,DE长为13.73cm.
(1)为了探究匀变速直线运动的规律,该同学所取的计时点个数 (填字母序号)
A.偏少 B.偏多 C.合适
(2)若小车是做匀变速直线运动,由该同学所测的实验数据,请你帮他求出:打C点时小车的瞬时速度vC= m/s,小车的加速度a= m/s2,AB的距离应为 cm,条A点时小车的瞬时速度vA= m/s.(计算结果保留三位有效数字)
【答案】(1)A (2)0.986;2.58;5.99;(3)0.470
【解析】试题分析:(1)本实验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,应多取一些数据,根据作差法求出加速度,再求平均值,而该同学只取两组数据,计数点偏少,故A正确;
(2)由于第1个计数点,在该点下标明A,第6个点下标明B,第11个点下标明C,第16个点下标明D,第21个点下标明E,可知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,得:
由于AC间的时间间隔T=0.2s,CE间的时间间隔也为T=0.2s,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,xDE-xCD=△x=aT2,a=2.58m/s2;
(3)根据匀变速直线运动的推论公式xm-xn=(m-n)aT2,
xDE-xCD=△x=2.58cm
xCD-xAB=2△x
所以:xAB=xCD-2△x=5.99cm
根据匀变速直线运动速度时间公式得:vC=vA+2aT
解得:vA=0.986-0.2×2.58=0.470m/s;