Question

10．在該實(shí)驗(yàn)中，如圖甲所示為一次記錄小車運(yùn)動(dòng)情況的紙帶．圖中A、B、C、D、E為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1s．

（1）根據(jù)一段時(shí)間的平均速度等于這段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度計(jì)算各點(diǎn)瞬時(shí)速度，且，v_B=1.38m/s，v_c=2.64m/s，v_D=3.90m/s．
（2）在如圖乙所示坐標(biāo)中作出小車的v-t圖線，并根據(jù)圖線求出a=12.8m/s²．
（3）將圖線延長(zhǎng)與縱軸相交，交點(diǎn)的速度是0.15m/s，此速度的物理意義是零時(shí)刻小車經(jīng)過A點(diǎn)的速度．

Answer 1

分析 （1）若物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，則時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度大小等于該過程中的平均速度大小；
（2）v-t圖象中圖線的斜率等于小車的加速度大小．
（3）根據(jù)圖線得出與縱軸交點(diǎn)的速度．

解答 解：（1）根據(jù)一段時(shí)間的平均速度等于這段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，
打B點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度：v_B=$\frac{0.276}{2×0.1}$m/s=1.38 m/s
打C點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度：v_C=$\frac{0.6030-0.0750}{2×0.1}$m/s=2.64m/s
打D點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度：v_D=$\frac{1.056-0.276}{2×0.1}$m/s=3.90 m/s．
（2）由上述數(shù)據(jù)作出小車的v-t圖象如圖所示：

由圖象斜率可求得小車的加速度：
a=$\frac{△v}{△t}$=$\frac{4.0-0.15}{0.3}$=12.8m/s²．
（3）將圖線延長(zhǎng)與縱軸相交，交點(diǎn)的速度是0.15m/s，意義是零時(shí)刻小車經(jīng)過A點(diǎn)的速度．
故答案為：（1）1.38；2.64；3.90
（2）如圖所示，12.8m/s²
（3）0.15m/s，零時(shí)刻小車經(jīng)過A點(diǎn)的速度．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握紙帶的處理，會(huì)通過紙帶求解瞬時(shí)速度，以及知道速度時(shí)間圖線的斜率表示加速度．