题目内容

在研究物体匀变速直线运动时,用打点计时器记录纸带运动的时间,计时器所用电源的频率为50Hz.下图为做匀变速直线运动的小车带动的纸带上记录的一些点,在每相邻的两点中间都有四个点未画出.按时间顺序取点0、1、2、3、4、5、6,用米尺量出点1、2、3、4、5、6到0点的距离分别是(单位:cm)8.78、16.45、23.02、28.50、32.88、36.14.由此可得打点周期为
 
 s,点2的速度
 
 m/s,小车的加速度的大小为
 
m/s2.
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分析: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2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.
解答:解:计时器所用电源的频率为50Hz,得打点周期为0.02 s
由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s,
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D点时小车的瞬时速度大小.
v2=
x13
t13
=
23.02-8.78
2×0.1
cm/s=0.71m/s
设0到1之间的距离为x1,以后各段分别为x2、x3、x4、x5、x6,
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:x4-x1=3a1T2 
x5-x2=3a2T2 
 x6-x3=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)
即小车运动的加速度计算表达式为:a=
x36-x03
9T2
=
(36.14-23.02)cm-23.02cm
9(0.1s)2
=1.10m/s2
故答案为:0.02,0.71,1.10.
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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