题目内容
【题目】某学生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,实验时得到一条如图所示的纸带.他在纸带上便于测量的地方选取第一个计时点,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,于是他测得AC长为14.56cm,CD长为11.15cm,DE长为13.73cm,则打C点时小车的瞬时速度大小为m/s,小车运动的加速度大小为m/s2 , AB的距离应为cm.(保留3位有效数字)
【答案】0.986;2.58;5.99
【解析】解:在这个点下标明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;可以看出相邻的计数点间的时间间隔为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,可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小:
vC= = =0.986m/s
设A到B之间的距离为x1 , 设B到C之间的距离为x2 , 设C到D之间的距离为x3 , 设D到E之间的距离为x4 , 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,得:
x3﹣x1=2a1T2
x4﹣x2=2a2T2
为了更加准确的求解加速度,我们对两个加速度取平均值,得:
a= (a1+a2)
即小车运动的加速度计算表达式为:
a= = m/s2=2.58m/s2
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2 , 有:
x2﹣x1=x4﹣x3
解得:x1=5.99cm
小车是加速,故加速度与速度同向,向右,即由B指向A;
故答案为:0.986,2.58,5.99.
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,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,可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小.