题目内容

15.用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上依次确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点(把A点作为运动的起始点).其相邻点间的距离如图1所示,每两个相邻的计数点之间还有4个点未画出.
①试根据纸带上各个计数点间的距离,计算出打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度,并将各个速度值填入表(要求保留3位有效数字)

VBVCVDVEVF
数值(m/s)0.4790.5600.640
②将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中,并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线.
③图线延长线与纵轴的交点的物理意义是A点的速度.
④由所画速度-时间图象求出小车加速度大小为0.80m/s2(该空保留两位有效数字).

分析 根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B、F的瞬时速度,结合各点的瞬时速度作出v-t图线,通过图线的斜率求出小车的加速度.

解答 解:(1)由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出,所以相邻的计数点间的时间间隔为:T=0.1s,
根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度得
B点的瞬时速度为:VB=$\frac{0.0362+0.0438}{2×0.1}$=0.400m/s,
F点的瞬时速度为:VF=$\frac{0.068+0.0762}{2×0.1}$=0.721m/s,
(2)将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中,并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线. 
(3)图线延长线与纵轴的交点的物理意义是A点的速度;
(4)由所画速度-时间图象,在图线上取一点(0.4,0.64),结合图线的斜率知:a=$\frac{0.64-0.32}{0.4}$=0.80m/s2
故答案为:(1)0.400,0.721;(2)如图所示;(3)A点的速度;(4)0.80.

点评 解决本题的关键掌握纸带的处理方法,会通过纸带求解瞬时速度和加速度,关键是匀变速直线运动两个重要推论的运用.

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