Question

2．在用電火花計時器“研究勻變速直線運動”的實驗中，小車在恒定外力作用下運動，如圖1所示是一次記錄小車運動情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間還有四個點未畫出．所用電源的頻率為50Hz．

（1）由紙帶根據(jù)運動學有關公式可求得v_B=1.38m/s，v_C=2.64m/s，v_D=3.90m/s．
（2）利用紙帶上的數(shù)據(jù)求出小車運動的加速度a=12.6m/s²．
（3）若實驗中以打A點時開始計時，利用所得的數(shù)據(jù)在如圖2中做出小車的v-t圖線，將圖線延長與縱軸相交，此交點縱軸坐標的物理意義是開始計時時，小車的速度（或v_A）．

Answer 1

分析 紙帶實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度和加速度．
圖線延長與縱軸相交，交點的物理意義是打點計時器打下計時點A時紙帶對應的速度．

解答 解：（1）由于每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點沒有畫出，所以相鄰的計數(shù)點間的時間間隔T=0.1s，
利用勻變速直線運動的推論可知平均速度等于中間時刻的瞬時速度：
v_C=$\frac{{x}_{BD}}{2T}$=$\frac{0.603-0.075}{0.2}$=2.64m/s
（2）根據(jù)勻變速直線運動公式得：
a=$\frac{△v}{△t}$=$\frac{3.90-1.38}{0.2}$=12.6m/s²．
（3）此速度的物理意義是開始計時時，小車的速度（或v_A）．
故答案為：（1）2.64（2.6～2.7）；（2）12.6（12～13）；（3）開始計時時，小車的速度（或v_A）．

點評 紙帶問題單位一般不是m，要注意單位的換算，處理紙帶的問題，我們要熟悉勻變速直線運動的特點，以及相應的推論．