题目内容

6.某同学在做研究匀变速直线运动实验时,获取了一条纸带的一部分,0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图所示.由于粗心,该同学忘了测量3、4两个计数点之间的距离.求:
(1)其中6号计数点的瞬时速度的大小v6=0.413 m/s.(保留三位有效数字)
(2)利用逐差法处理数据,计算出滑块的加速度a=0.496 m/s2.(保留三位有效数字).
(3)计数点3、4之间的距离是x4=2.88(2.87~2.89)×10-2m.(保留三位有效数字)

分析 根据匀变速直线运动中,某点的瞬时速度等于与它相邻两点间的平均速度,可以求出纸带上5点时小车的瞬时速度大小.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;依据相等的时间内,位移之差相等,即可求解.

解答 解:(1)每相邻两计数点间还有4个打点未标出,则周期T=0.02×5=0.1s;
时间中点的速度等于该过程中的平均速度,v6=$\frac{{x}_{57}}{2T}$=$\frac{3.88+4.37}{2×0.1}×1{0}^{-2}$ m/s≈0.413m/s
(2)根据匀变速直线运动的推论,结合逐差法,那么滑块的加速度为:
a=$\frac{{x}_{57}-{x}_{13}}{2{T}^{2}}$=$\frac{(3.88+4.37)-(1.89+2.40)}{2×0.{1}^{2}}×1{0}^{-2}$ m/s2≈0.496 m/s2
(3)依据相等时间内,位移之差相等,即x24-x02=x46-x24;
解得:x24=$\frac{{x}_{46}+{x}_{02}}{2}$=$\frac{3.39+3.88+1.40+1.89}{2}×1{0}^{-2}$m=5.28×10-2m,
因此x4=2.88×10-2m.
故答案为:0.413,0.496,2.88(2.87~2.89)×10-2.

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,掌握求解瞬时速度与作差法求解加速度的方法.

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