题目内容
在测自由落体加速度的实验中,打点计时器所用电源的频率为50Hz,实验中得到一条点迹清晰的纸带,把第一个点记作O,另选连续的四个点A、B、C、D作为测量点,每两个测量点之间还有四个实际打出的点,如图所示,图中所标数据是各测量点到O点的距离(单位:mm ),那么由此可以计算自由落体的加速度为

9.8
9.8
m/s2,B点对应的速度是1.96
1.96
m/s.分析:小球做匀加速直线运动,连续相等的时间间隔内通过的位移之差为一个恒量,根据公式△x=aT2求解加速度;
匀变速直线运动中,某段时间的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,求出B点对应的速度.
匀变速直线运动中,某段时间的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,求出B点对应的速度.
解答:解: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,
设0到A之间的距离为x1,以后各段分别为x2、x3、x4
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:x3-x1=2a1T2
x4-x2=2a2T2
为了更加准确的求解加速度,我们对两个加速度取平均值
得:a=
(a1+a2)
即小车运动的加速度计算表达式为:a=
解得:a=
m/s2=9.8m/s2
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.
vB=
=
=1.96m/s
故答案为:9.8、1.96
设0到A之间的距离为x1,以后各段分别为x2、x3、x4
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:x3-x1=2a1T2
x4-x2=2a2T2
为了更加准确的求解加速度,我们对两个加速度取平均值
得:a=
| 1 |
| 2 |
即小车运动的加速度计算表达式为:a=
| xBD-xOB |
| 4T2 |
解得:a=
| 0.784-0.196-0.196 |
| 4×(0.1)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D点时小车的瞬时速度大小.
vB=
| xAC |
| tAC |
| 0.441-0.049 |
| 2×0.1 |
故答案为:9.8、1.96
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.
练习册系列答案
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在测定自由落体加速度时,在其中一条纸带上取得连续清晰的7个点,用米尺测得第2、3、4、5、6、7各点与第1点的距离d如下表所示:
点的次序 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
距离d/cm | 0 | 6.0 | 12.5 | 19.3 | 26.3 | 34.1 | 42.1 |
请用表中的这些数据求出自由落体加速度的数值.(打点计时器所用交流电的频率为50 Hz)