Question

13．在用打點計時器研究小車勻變速直線運動的實驗中，某同學(xué)打出了一條紙帶如圖所示．已知打點計時器每隔0.02s打一個點，他以O(shè)點為開始點，以后每5個點取一個計數(shù)點，依次標(biāo)為1、2、3、4、5、6．并且測得：x₁=1.40cm，x₂=1.90cm，x₃=2.39cm，x₄=2.89cm，x₅=3.40cm，x₆=3.90cm．

（1）根據(jù)題中所給的數(shù)據(jù)判斷小車做勻加速直線運動，判斷依據(jù)是相鄰計數(shù)點之間的距離為△x=0.5cm．
（2）根據(jù)題中所給的數(shù)據(jù)算出小車在計數(shù)點3時的瞬時速度v₃=0.264m/s．
（3）根據(jù)題中所給的數(shù)據(jù)算出小車的加速度為a=0.50m/s²．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)計數(shù)點之間距離的變化，可以判斷小車的運動形式；
（2）根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上A點時小車的瞬時速度大��；
（3）根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大�。�

解答 解：（1）由x₁=1.40cm，x₂=1.90cm，x₃=2.39cm，x₄=2.89cm，x₅=3.40cm，x₆=3.90cm，可知相鄰計數(shù)點之間的距離為△x=0.5cm，因此小車做勻加速直線運動；
（2）每兩個計數(shù)點之間的時間間隔T=0.1s；
根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，得：
v₃=$\frac{{x}_{3}+{x}_{4}}{2T}$=$\frac{（2.39+2.89）×1{0}^{-2}m}{2×0.1s}$=0.264m/s
（3）根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，得：
x₄-x₁=3a₁T²
x₅-x₂=3a₂T²
x₆-x₃=3a₃T²
為了更加準(zhǔn)確的求解加速度，我們對三個加速度取平均值，得：
a=$\frac{{a}_{1}+{a}_{2}+{a}_{3}}{3}$=$\frac{（{x}_{4}+{x}_{5}+{x}_{6}）-（{x}_{1}+{x}_{2}+{x}_{3}）}{9{T}^{2}}$=$\frac{（3.90+3.40+2.89）cm-（1.40+1.90+2.39）cm}{9×（0.1s）^{2}}$=0.50m/s²
故答案為：
（1）勻加速直線運動，相鄰計數(shù)點之間的距離為△x=0.5cm；
（2）0.264；
（3）0.50．

點評 學(xué)會應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實驗問題的能力，在平時練習(xí)中要加強基礎(chǔ)知識的理解與應(yīng)用．