题目内容

某同学利用打点计时器所记录的纸带来研究做匀变速直线运动小车的运动情况,实验中获得一条纸带,如图所示,其中两相邻计数点间有四个点未画出.已知所用电源的频率为50Hz,则打O点时小车运动的速度v0=
0.298
0.298
m/s,小车运动的加速度a=
0.393
0.393
m/s2.(结果要求保留三位有效数字)
分析:根据某段时间内平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出A点的瞬时速度,通过逐差法,运用相邻相等时间内的位移之差是一恒量求出加速度,通过速度时间公式求出O点的速度.
解答:解:由于两相邻计数点间有四个点未画出,所以两相邻计数点时间间隔为0.1s
利用匀变速直线运动的推论得:vA=
xOB
2T
=
6.74×10-2
0.2
=0.337m/s

由于相邻的时间间隔位移之差不相等,
根据运动学公式推论△x=aT2采用逐差法得出:
a=
xBC+xCD-xOA-xAB
4T2
=
[(15.05-6.74)-6.74]×10-2
4×0.01
=0.393m/s2
则O点的速度v0=vA-aT=0.337-0.393×0.1≈0.298m/s.
故答案为:0.298   0.393
点评:能够知道相邻的计数点之间的时间间隔.要注意单位的换算和有效数字的保留.了解逐差法求解加速度有利于减小误差.
练习册系列答案
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(1)下面是实验的主要步骤:
①安装好气垫导轨,调节气垫导轨的调节旋钮,使导轨水平;
②向气垫导轨通入压缩空气;
③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧,将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端,调节打点计时器的高度,直至滑块拖着纸带移动时,纸带始终在水平方向;
④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳;
⑤把滑块2放在气垫导轨的中间;
⑥先
接通打点计时器的电源
接通打点计时器的电源
,然后
放开滑块1
放开滑块1
,让滑块带动纸带一起运动;
⑦取下纸带,重复步骤④⑤⑥,选出理想的纸带如图b所示;
⑧测得滑块1的质量310g,滑块2(包括橡皮泥)的质量为205g.完善实验步骤⑥的内容.
(2)已知打点计时器每隔0.02s打一个点,计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为
0.620
0.620
kg?m/s;两滑块相互作用以后系统的总动量为
0.618
0.618
kg?m/s(保留三位有效数字).
(3)试说明(2)中两结果不完全相等的主要原因是
纸带与打点计时器限位孔有摩擦力的作用
纸带与打点计时器限位孔有摩擦力的作用

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