Question

10．如圖為接在50Hz低壓交流電源上打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，在紙帶做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)打出的一條紙帶，圖中所示的是每打5個(gè)點(diǎn)所取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，但第3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出．由圖數(shù)據(jù)可求得：（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
（1）該物體的加速度為0.740m/s²．
（2）第3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)與第2個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離約為4.36cm．
（3）打第2個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)該物體的速度為0.399m/s．

Answer 1

分析 物體做的是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，求解加速度時(shí)首先想到的應(yīng)該是逐差法，但是只有兩組數(shù)據(jù)，所以要找兩組數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，
推論x_m-x_n=（m-n）at²可提供這兩組數(shù)據(jù)與加速度的關(guān)系，應(yīng)用這個(gè)推論即可．
第2、3兩點(diǎn)間的距離對(duì)應(yīng)的應(yīng)該為x₂，要想得到x₂必須找他和已知量的關(guān)系，x₂-x₁=at²提供了這個(gè)關(guān)系．
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過(guò)程中的平均速度，可以求出打紙帶上3點(diǎn)時(shí)小車(chē)的瞬時(shí)速度大�。�

解答 解：（1）圖中所示的是每打5個(gè)點(diǎn)所取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s
由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論x_m-x_n=（m-n）at²得：x₄-x₁=3at²
帶入數(shù)據(jù)得：（5.83-3.62）×10^-2=3a×0.1²
解得：a=0.740m/s²．
（2）第3個(gè)記數(shù)點(diǎn)與第2個(gè)記數(shù)點(diǎn)的距離即為x₂，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論：x₂-x₁=at²得：
x₂=x₁+at²
帶入數(shù)據(jù)得：x₂=3.62×10^-2+0.74×0.1²=0.0436m
即第3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)與第2個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離約為4.36cm．
（3）打第2個(gè)點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度等于打1、3之間的平均速度，因此有：
v₂=$\frac{{x}_{13}}{{t}_{13}}$=$\frac{0.0362+0.0436}{0.2}$=0.399m/s
故答案為：（1）0.740；（2）4.36；（3）0.399．

點(diǎn)評(píng) 要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的能力，在平時(shí)練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的理解與應(yīng)用．