Question

14．某同學(xué)在做“探究小車速度隨時間變化規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)時，得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖1，在紙帶上依次選出7個計數(shù)點(diǎn)，分別標(biāo)以O(shè)、A、B、C、D、E和F，每相鄰的兩個計數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)未畫出，打點(diǎn)計時器所用電源的頻率是50Hz．

（1）如果測得C、D兩點(diǎn)間距s₄=2.70cm，D、E兩點(diǎn)間距s₅=2.90cm，則據(jù)此數(shù)據(jù)計算在打D點(diǎn)時小車的速度公式為${v_D}=\frac{{{S_4}+{S_5}}}{2T}$，小車的速度值v_D=0.280m/s．（保留3位有效數(shù)字）
（2）該同學(xué)分別算出其他速度：v_A=0.220m/s，v_B=0.241m/s，v_C=0.258m/s，v_E=0.300m/s．請設(shè)計實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格填入框中，并在圖2中作出小車運(yùn)動的v-t圖象，設(shè)O點(diǎn)為計時起點(diǎn)．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格：

時間t/s	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5
速度v/（m•s-1）	0.220	0.241	0.258	0.280	0.300

（3）由所做v-t圖象判斷，小車所做的運(yùn)動為勻加速直線運(yùn)動．

Answer 1

分析 （1）①根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，求出D點(diǎn)的瞬時速度．
②③每兩個相鄰的計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為0.1s，根據(jù)每個時刻的速度作出v-t圖線．通過速度時間圖線得出小車的運(yùn)動規(guī)律．

解答 解：（1）①根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，得：${v_D}=\frac{{{S_4}+{S_5}}}{2T}$，
代入數(shù)據(jù)得：${v}_{D}=\frac{（2.70+2.90）×1{0}^{-2}}{0.2}m/s=0.280m/s$．
②每相鄰兩個點(diǎn)的時間間隔為0.1s，確定出每個時刻的瞬時速度，作出v-t圖線．如圖2所示．

時間t （s）	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5
速度v （m/s）	0.220	0.241	0.258	0.280	0.300

③因?yàn)樗俣葧r間圖線是一條傾斜的直線，知小車做勻加速直線運(yùn)動．
故答案為：（1）①${v}_{D}=\frac{{S}_{4}+{S}_{5}}{2T}$，0.280．②表格如圖所示，v-t圖線如圖2所示．③勻加速直線運(yùn)動．

點(diǎn)評 本題考查了“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”中的數(shù)據(jù)處理基本知識，對于這些基本知識要在平時加強(qiáng)訓(xùn)練，提高基本知識的應(yīng)用能力．