题目内容
13.如图1所示是研究物体做匀变速直线运动规律时得到的一条纸带(实验中打点计时器所接低压交流电源的频率为50Hz),从O点后开始每5个计时点取一个记数点,依照打点的先后顺序依次编号为0、1、2、3、4、5、6,测得S1=5.18cm,S2=4.40cm,S3=3.60cm,S4=2.78cm,S5=2.00cm,S6=1.20cm.(结果保留两位有效数字)(1)物体在2、3两点间的平均加速度大小a=0.80m/s2;
(2)打点计时器打记数点3时,物体的速度大小为v3=0.32m/s.
(3)画v-t图象.
分析 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3点时小车的瞬时速度大小,同理求解5、4、2、1各点的瞬时速度,通过描点作图,即可求解.
解答 解:(1)由于从O点后开始每5个计时点取一个记数点,所以计数点间的时间间隔为T=0.1s,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=$\frac{1}{3}$(a1+a2+a3)
代入题目的已知条件,即小车运动的加速度计算表达式为:a=$\frac{{s}_{1}+{s}_{2}+{s}_{3}-{s}_{4}-{s}_{5}-{s}_{6}}{9{T}^{2}}$;
S1=5.18cm=0.0518m,S2=4.40cm=0.0440m,S3=3.60cm=0.0360m,S4=2.78cm=0.0278m,S5=2.00cm=0.0200m,S6=1.20cm=0.0120m.
代入数据,解得:a=$\frac{(5.18+4.40+3.60-2.78-2.00-1.20)×1{0}^{-2}}{9×0.{1}^{2}}$ m/s2=0.80m/s2
(2)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=$\frac{{s}_{4}+{s}_{3}}{2T}$=$\frac{0.0278+0.0360}{2×0.1}$=0.32m/s
(3)同理,v5=$\frac{{s}_{6}+{s}_{5}}{2T}$=$\frac{0.012+0.02}{0.2}$=0.16m/s
v4=$\frac{{s}_{5}+{s}_{4}}{2T}$=$\frac{0.02+0.0278}{0.2}$=0.24m/s
v2=$\frac{{s}_{3}+{s}_{2}}{2T}$=$\frac{0.036+0.044}{0.2}$=0.40m/s
v1=$\frac{{s}_{2}+{s}_{1}}{2T}$=$\frac{0.044+0.0518}{0.2}$=0.45m/s
通过描点,作图,如图所示:
故答案为:(1)0.80;(2)0.32;(3)如上图所示.
点评 要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用.
A. | 增大 | B. | 减小 | C. | 不变 | D. | 无法判断 |
A. | 用手摸一下A球时,A球带负电 | B. | 再用手摸一下B时,B球带负电 | ||
C. | 移走C球后,A球内表面带负电 | D. | 移走C球后,A球外表面带正电 |
A. | 电势差的大小由静电力在两点间移动电荷做的功和电荷的电荷量决定 | |
B. | 静电力在两点间移动电荷做功的多少由两点间的电势差和该电荷的电荷量决定 | |
C. | 电势差是矢量,静电力做的功是标量 | |
D. | 电场中两点间的电势差等于静电力做功后电荷的电势能减小量 |
A. | a车的速度大小va=2m/s | B. | 前3s内,a车的位移大小Sa=8m | ||
C. | b车的初速度大小vb=8m/s | D. | t=0时两车相距9m |
A. | η=$\frac{Gh}{fL}$×100% | B. | η=$\frac{Gh}{(F-f)L}$×100% | C. | η=$\frac{Gh}{(F+f)L}$×100% | D. | η=$\frac{Gh}{Gh+fL}$×100% |
A. | 物体始终沿正方向运动 | |
B. | 物体计时开始沿负方向做初速度为20m/s的减速运动 | |
C. | t=2s初物体速度为0 | |
D. | t=2s后物体沿正方向开始做初速度为0的加速运动 |
A. | 光纤通信利用了激光相干性好的特点 | |
B. | 激光武器利用了激光亮度高的特点 | |
C. | 激光写、读利用了激光亮度高的特点 | |
D. | 激光加工、激光手术利用了激光亮度高的特点 |