Question

【題目】在“研究勻變速直線運動中物體速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中，兩位同學按照以下兩種方案進行實驗：

方案一 在DIS系統(tǒng)中，利用光電門可以測量運動物體擋光時間內的平均速度，因為擋光片較窄，所以可看作測量的是瞬時速度．為了測量做勻變速直線運動的小車的加速度，將寬度均為d的擋光片A、B固定在小車上，如圖所示，當小車做勻變速運動經(jīng)過光電門時，測得A、B先后擋光的時間分別為Δt1和Δt2，測得A、B間距離為L，則小車的加速度a＝________.

方案二 利用圖甲所示的實驗裝置，探究物塊在水平桌面上的運動規(guī)律．物塊在重物的牽引下開始運動，重物落地后，物塊再運動一段距離停在桌面上(尚未到達滑輪處)．從紙帶上某一清晰的點開始取計數(shù)點，如圖乙所示，相鄰兩計數(shù)點間還有4個點未畫出。已知打點計時器電源的頻率為50Hz.

(1)通過分析紙帶數(shù)據(jù)，可以算出計數(shù)點6對應的速度大小為________m/s。(保留三位有效數(shù)字)

(2)物塊加速運動過程中加速度a＝________m/s2。 (保留三位有效數(shù)字)

兩位同學的方案都能測出加速度，從而得出勻變速直線運動的速度與時間的關系.

Answer 1

【答案】 1.40 2.00

【解析】

利用極短時間的平均速度表示瞬時速度求解出A、B經(jīng)過光電門時的瞬時速度，然后根據(jù)速度位移公式求解加速度；根據(jù)中間時刻的瞬時速度等于該段時間內的平均速度即可求出速度；由紙帶兩個點之間的時間相同，若位移逐漸增大，表示物體做加速運動，根據(jù)逐差法求出加速度。

方案一：擋光片寬度為b，A、B先后擋光的時間分別為△t1和△t2，極短時間的平均速度約等于瞬時速度，故A、B經(jīng)過光電門時的瞬時速度分別為：，，則加速度為：。

方案二：（1）相鄰兩計數(shù)點間還有4個點未畫出，所以相鄰兩計數(shù)點間的時間為：T=0.1s，根據(jù)中間時刻的瞬時速度等于該段時間內的平均速度可得：；（2）根據(jù)逐差法可得：。