题目内容

如图所示是研究物体做匀变速直线运动的实验得到的一条纸带(实验中打点计时器所接低压交流电源的频率为50赫兹),从O点后开始每5个计时点取一个计数点,依照打点的先后顺序依次编为0、1、2、3、4、5、6,测得s1=5.18cm,s2=4.40cm,s3=3.62cm,s4=2.84cm,s5=2.06cm,s6=1.28cm.

(1)相邻两计数点间的时间间隔为______s.
(2)物体的加速度大小a=______m/s2,方向______(填A→B或B→A).
(3)打点计时器打计数点3时,物体的速度大小v3=______m/s.
(1)打点计时器所接低压交流电源的频率为50赫兹,故每隔0.02s打一次点;
从O点后开始每5个计时点取一个计数点,故相邻两计数点间的时间间隔为0.1s;
(2)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:
s4-s1=3a1T2
s5-s2=3a2T2
s6-s3=3a3T2
为了更加准确的求解加速度,我们对三个加速度取平均值
得:a=
1
3
(a1+a2+a3
代入题目告诉的已知条件,即小车运动的加速度计算表达式为:
a=
s1+s2+s3-s4-s5-s6
9T2
=
(5.18+4.40+3.62-2.84-2.06-1.28)×10-2
9×0.12
m/s2=0.78m/s2
(3)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3点时小车的瞬时速度大小.
v3=
s3+s4
2T
=
(2.84+3.62)×0.01
2×0.1
=0.323m/s2
故答案为:
(1)0.1;
(2)0.78,B→A;
(3)0.323.
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