题目内容
利用打点计时器研究一个约1.4m高的商店卷帘窗的运动.将纸带粘在卷帘底部,纸带通过打点计时器随帘在竖直面内向上运动.打印后的纸带如图1所示,数据如表格所示.纸带中AB、BC、CD…每两点之间的时间间隔为0.10s,根据各间距的长度,可计算出卷帘窗在各间距内的平均速度v平均.可以将v平均近似地作为该间距中间时刻的瞬时速度v.

(1)从运动开始时计时,根据所提供的纸带和数据,可知帘在0.15s时的速度为
(2)AD段的加速度为
卷帘运动的数据
(1)从运动开始时计时,根据所提供的纸带和数据,可知帘在0.15s时的速度为
1
1
m/s,0.45s时的速度为2
2
m/s.在图2中绘出帘运动的v-t图线.(2)AD段的加速度为
5
5
m/s2,AK段的平均速度为1.39
1.39
m/s.卷帘运动的数据
| 间隔 | 间距(cm) |
| AB | 5.0 |
| BC | 10.0 |
| CD | 15.0 |
| DE | 20.0 |
| EF | 20.0 |
| FG | 20.0 |
| GH | 20.0 |
| HI | 17.0 |
| U | 8.0 |
| JK | 4.0 |
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0.15s时和0.45s时的速度.
解答:解:(1)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,
得:0.15s时的速度为v1=
=
=1m/s
0.45s时的速度为v2=
=
=2m/s
速度-时间图象中描出个时刻的速度,连线时注意能连到同一直线上的点应用直尺连到直线上,明显不在同一直线点尽量用平滑曲线连接;如图所示.
(2)由图表可以看出:△x=CD-BC=BC-AB=5cm,每两点之间的时间间隔为T=0.10s,根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2,
得:a=
=5m/s2,
AK段的平均速度为
=
=1.39m/s
故答案为:(1)1,2,如图
(2)5,1.39
得:0.15s时的速度为v1=
| xBC |
| tBC |
| 0.1m |
| 0.1s |
0.45s时的速度为v2=
| xEF |
| tEF |
| 0.2m |
| 0.1s |
速度-时间图象中描出个时刻的速度,连线时注意能连到同一直线上的点应用直尺连到直线上,明显不在同一直线点尽量用平滑曲线连接;如图所示.
(2)由图表可以看出:△x=CD-BC=BC-AB=5cm,每两点之间的时间间隔为T=0.10s,根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2,
得:a=
| XBC-XAB |
| T2 |
AK段的平均速度为
. |
| vAK |
| xAK |
| tAK |
故答案为:(1)1,2,如图
(2)5,1.39
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.
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