Question

6．在“探究小车的速度随时间变化的规律”实验中，打点计时器使用的交流电的频率为50Hz，记录小车的运动的纸带如图所示，在纸带上选择0、1、2、3、4、5的6个计数点，相邻两个计数点之间还有四个点未画出，零点跟纸带上的“0”计数点对齐．

（1）由图中可以读出三个计数点1、3、5跟0点之间的距离S₁=0.48cm，S₃=2.69cm，S₅=6.49cm．
（2）分别计算小车通过计数点2、4时的速度V₂=0.11m/s，V₄=0.19m/s
（3）试在给出的如图中作出小车的速度时间图象

（4）小车的加速度a=0.4m/s²．

Answer 1

分析 （1）明确刻度尺的最小分度，即可得出对应的读数；
（2）根据平均速度等于中间时刻的瞬时速度即可求得2、4点的平均速度；
（3）利用描点法可得出对应的图象；
（4）根据图象的斜率即可求得小车的加速度．

解答 解：（1）由图可知，读出三个计数点1、3、5跟0点之间的距离S₁=0.48cm；S₃=2.69cm； S₅=6.49cm．
（2）因中间有四个点没有画出，故两点间的时间间隔为：T=5×0.02=0.1s；
2点的速度等于13段的平均速度，故有：v₂=$\frac{{S}_{3}-{S}_{1}}{2T}$=$\frac{2.69-0.48}{0.2}$cm/s=11cm/s=0.11m/s；
4点的瞬时速度为：v₄=$\frac{{S}_{5}-{S}_{3}}{2T}$=$\frac{6.49-2.69}{0.2}$=19cm/s=0.19m/s
（3）根据描点法可得出对应的图象如图所示；
（4）图象的斜率表示加速度，则可知加速度为：a=$\frac{△v}{△t}$=$\frac{0.19-0.11}{0.4-0.2}$=0.4m/s²；
故答案为：（1）0.48； 2.69； 6.49； （2）0.11； 0.19； （3）如图所示； （4）0.4

点评 本题考查利用纸带分析小车运动规律的实验，要注意明确实验中平均速度等于瞬时速度的应用，同时明确图象法求加速度的原理和数据处理的基本方法．