Question

10．如圖所示，某同學在做“研究勻變速直線運動”的實驗中，由打點計時器得到表示小車運動過程的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計數(shù)點的時間間隔為T=0.10s，其中s₁=7.05cm、s₂=7.68cm、s₃=8.33cm、s₄=8.95cm、s₅=9.61cm、s₆=10.26cm，則打A點時紙帶的瞬時速度的大小是0.86m/s，計算小車運動的加速度的表達式為a=$\frac{（{s}_{4}+{s}_{5}+{s}_{6}）-（{s}_{1}+{s}_{2}+{s}_{3}）}{9{T}^{2}}$，小車加速度的大小是0.64m/s²．（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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．

解答 解：利用勻變速直線運動的推論得：
v_A=$\frac{{s}_{3}+{s}_{4}}{2t}$=$\frac{8.33+8.95}{0.2}×1{0}^{-2}$=0.86m/s．
由于相鄰的計數(shù)點間的位移之差不等，故采用逐差法求解加速度．
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，
得：s₄-s₁=3a₁T²
s₅-s₂=3a₂T²
s₆-s₃=3a₃T²
為了更加準確的求解加速度，我們對三個加速度取平均值
得：a=$\frac{1}{3}$（a₁+a₂+a₃）
小車運動的加速度計算表達式為a=$\frac{（{s}_{4}+{s}_{5}+{s}_{6}）-（{s}_{1}+{s}_{2}+{s}_{3}）}{9{T}^{2}}$
代入數(shù)據(jù)得a=0.64m/s²．
故答案為：0.86，$\frac{（{s}_{4}+{s}_{5}+{s}_{6}）-（{s}_{1}+{s}_{2}+{s}_{3}）}{9{T}^{2}}$，0.64

點評 本題考查測量加速度的方法，在計算中要注意單位的換算和有效數(shù)字的保留．能夠正確運用逐差法求解加速度．