Question

15．實(shí)驗(yàn)中，如圖1所示為一條記錄小車運(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)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1s．

（1）根據(jù)紙帶可判定小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．
（2）根據(jù)紙帶計(jì)算各點(diǎn)瞬時(shí)速度，v_D=3.90 m/s，v_C=2.64 m/s，v_B=1.38 m/s．在如圖2所示坐標(biāo)系中作出小車的v-t圖線，并根據(jù)圖線求出a=12.9m/s²．
（3）將圖線延長與縱軸相交，交點(diǎn)的速度是0.12 m/s，此速度的物理意義是v_A的瞬時(shí)速度．

Answer 1

分析 （1）通過知道求出相鄰的相等時(shí)間內(nèi)的位移之差，判斷是否相等；
（2）根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出B、C、D的瞬時(shí)速度．并作出v-t圖線，根據(jù)圖線的斜率求出加速度的大小．
（3）根據(jù)圖線得出與縱軸交點(diǎn)的速度．

解答 解：（1）△x₁=x_BC-x_AB=12.60cm，、△x₂=x_CD-x_BC=12.60cm，△x₃=x_DE-x_CD=12.60cm，
知在相鄰的相等時(shí)間間隔內(nèi)的位移增量都相等，故可知小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．
（2）D點(diǎn)的瞬時(shí)速度v_D=$\frac{{x}_{CE}}{2T}$=$\frac{1.056-0.276}{0.2}$m/s=3.90m/s．
C點(diǎn)的瞬時(shí)速度v_C=$\frac{{x}_{BD}}{2T}$=$\frac{0.603-0.075}{0.2}$m/s=2.64m/s．
B點(diǎn)的瞬時(shí)速度v_B=$\frac{{x}_{AC}}{2T}$=$\frac{0.276}{0.2}$m/s=1.38m/s．
（2）根據(jù)速度的大小作出v-t圖線，

圖線的斜率等于加速度，所以a=$\frac{4.0-0.12}{0.3}$m/s²=12.9m/s²．
（3）將圖線延長與縱軸相交，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）勻加速直線；（2）圖象如上圖所示，3.90，2.64，1.38，12.9m/s²；（3）0.12，v_A的瞬時(shí)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．