题目内容

在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中,某同学测量数据后,通过计算到了小车运动过程中各计时时刻的速度如表格所示:
位置编号 0 1 2 3 4 5
时间t/s 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
速度v/m?s-1 0.38 0.63 0.88 1.12 1.38 1.63
因此次实验的原始纸带没有保存,另一同学想估算小车从位置0到位置5的位移,其所用方法是将每个0.1s视为匀速运动,然后估算如下:
x=(0.38×0.1+0.63×0.1+0.88×0.1+1.12×0.1+1.38×0.1)那么,该同学得到的位移
小于
小于
.(选填“大于”、“等于”或“小于”)实际位移,为了使计算位移的误差尽可能小,你认为采取什么方法更合适,为什么?(不必算出具体数据)
可以先计算相邻位置间的平均速度,再得到位移,这是因为表中每隔0.1s的速度增加在误差范围内相同,即为匀变速直线运动,平均速度可以由公式
.
v
=
v1+v2
2
求出,还可以求出加速度,应用匀变速直线运动公式x=v0t+
1
2
at2
得出位移.
可以先计算相邻位置间的平均速度,再得到位移,这是因为表中每隔0.1s的速度增加在误差范围内相同,即为匀变速直线运动,平均速度可以由公式
.
v
=
v1+v2
2
求出,还可以求出加速度,应用匀变速直线运动公式x=v0t+
1
2
at2
得出位移.
.
分析:根据小车运动过程中各计时时刻的速度大小,得出相等的时间内速度变化几乎相同,因此可以认为小车做匀加速直线运动,若用一段时间开始的速度代替平均速度来求位移,一定会导致位移变小,若根据匀加速直线运动的规律求出平均速度再求出位移则更准确.
解答:解:小车做匀加速直线运动,0-0.1s内的平均速度大于开始时刻的速度0.38m/s,
因此实际位移应该大于0.38×0.1,
依此类推0-0.4s实际位移应该大于0.38×0.1+0.63×0.1+0.88×0.1+1.12×0.1+1.38×0.1,
所以该同学得到的位移小于实际位移.
可以先计算相邻位置间的平均速度,再得到位移,这是因为表中每隔0.1s的速度增加在误差范围内相同,
即为匀变速直线运动,
平均速度可以由公式
.
v
=
v1+v2
2
求出,还可以求出加速度,
应用匀变速直线运动公式x=v0t+
1
2
at2
得出位移.
故答案为:小于,可以先计算相邻位置间的平均速度,再得到位移,这是因为表中每隔0.1s的速度增加在误差范围内相同,即为匀变速直线运动,平均速度可以由公式
.
v
=
v1+v2
2
求出,还可以求出加速度,应用匀变速直线运动公式x=v0t+
1
2
at2
得出位移.
点评:考查了利用匀变速直线运动的规律和推论解决问题的能力,尤其是公式
.
v
=
v1+v2
2
的理解和应用,需要加强练习.
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