Question

18．如圖a是某同學做“研究勻變速直線運動”實驗時獲得的一條紙帶．

①打點計時器電源頻率為50Hz．A、B、C、D、E、F、G是紙帶上7個連續(xù)的點，F(xiàn)點由于不淸晰而未畫出．試根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù)，推測F點的位置并在紙帶上標出，算出對應的速度v_F=0.70m/s （計算結果保留兩位有效數(shù)字）
②圖b是該同學根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù)，作出的v-t圖象．根據(jù)圖象，t=0時加速度a=5.0m/s² （計算結果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 1、根據(jù)刻度尺的讀數(shù)要求得出E點讀數(shù)，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，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F點時小車的瞬時速度大�。�
2、根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)作出圖線，根據(jù)牛頓第二定律得出圖線斜率的物理意義．

解答 解：（1）根據(jù)刻度尺的讀數(shù)要求得出E點讀數(shù)是3.70cm，
根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律得：x_EF-x_DE=x_DE-x_CD，
故x_EF=1.3cm，故F坐標值為x_F=x_E+1.3cm=3.70cm+1.3cm=5.00cm；
故F點位置如圖所示；

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D點時小車的瞬時速度大�。�
v_F=$\frac{{x}_{EG}}{2T}$=$\frac{0.0650m-0.0370m}{0.04s}$=0.70m/s
（2）由圖象可知，物體做勻加速直線運動，加速度不變；故加速度為：a=$\frac{7.0-2.0}{10×1{0}^{-2}}$=5.0m/s²；
故答案為：（1）0.70；（2）5.0．

點評 （1）利用勻變速直線運動的規(guī)律和推論解決問題的能力，同時注意圖象法在物理實驗中的應用．
（2）理解物理圖象的能力．對于圖象，往往要從物理規(guī)律進行推導，得出解析式，再應用數(shù)學知識理解其物理意義．