Question

6．某同學(xué)利用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，探究物塊在水平桌面上的運(yùn)動規(guī)律．物塊在重物的牽引下開始運(yùn)動，重物落地后，物塊再運(yùn)動一段距離停在桌面上（尚未到達(dá)滑輪處）．從紙帶上便于測量的點(diǎn)開始，每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz．

（1）計(jì)數(shù)點(diǎn)5對應(yīng)的速度大小為1.00m/s，計(jì)數(shù)點(diǎn)6對應(yīng)的速度大小為1.20m/s．（保留三位有效數(shù)字）
（2）物塊減速運(yùn)動過程中加速度的大小為a=2.00m/s²．

Answer 1

分析 （1）用平均速度代替瞬時(shí)速度的方法求解瞬時(shí)速度；
（2）用作差法求解減速過程中的加速度．

解答 解：（1）根據(jù)瞬時(shí)速度等于平均速度，則有：
v₅=$\frac{{x}_{46}}{2T}$=$\frac{0.1101+0.0900}{0.2}$=1.00m/s
計(jì)數(shù)點(diǎn)6到計(jì)數(shù)點(diǎn)7之間做先加速后減速運(yùn)動，可以將計(jì)數(shù)點(diǎn)6的瞬時(shí)速度看做勻加速的末速度處理，
勻加速運(yùn)動的加速度a₁=$\frac{（{x}_{5}+{x}_{4}）-（{x}_{3}+{x}_{2}）}{4{T}^{2}}$=2m/s²；
根據(jù)v₆=v₅+a₁T，代入數(shù)據(jù)，解得：v₆=1.20m/s
（2）由紙帶可知，計(jì)數(shù)點(diǎn)7往后做減速運(yùn)動，根據(jù)作差法得：
a=$\frac{（{x}_{10}+{x}_{9}）-（{x}_{8}+{x}_{7}）}{4{T}^{2}}$=-2.00m/s²．
所以物塊減速運(yùn)動過程中加速度的大小為2.00m/s²
故答案為：（1）1.00，1.20；（2）2.00．

點(diǎn)評 考查對紙帶的處理規(guī)律，注意掌握求加速度的方法，及因紙帶先加速后減速，因此求6點(diǎn)的速度，不能運(yùn)用平均速度來求，是解題的關(guān)鍵．