Question

3．在《測定勻變速直線運動的加速度》實驗中，紙帶的E端與小車連接，得到如圖所示的一條紙帶．已知打點計時器打點的時間間隔為0.02s，紙帶上的各個點均為計數(shù)點（相鄰兩個計數(shù)點之間還有四個點圖中未畫出）．用毫米刻度尺測量從某點O（O點圖中未畫出）到 A、B、C、D、E各點的距離依次是（單位為cm）：3.00、3.30、3.80、4.50、5.40．

則實驗中小車的加速度大小是0.2m/s²，加速度方向是從C點指向B（填B或D）點．打點計時器打下C點時小車的速度大小為0.06m/s，打點計時器打下A點時小車的速度大小為0.02m/s．

Answer 1

分析 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C點時小車的瞬時速度大小．

解答 解：由于計時器打點的時間間隔為0.02s，相鄰兩個計數(shù)點之間還有四個點圖中未畫出，所以相鄰兩個計數(shù)點之間的時間間隔為0.1s．
由紙帶點間距可知，加速度方向是從C點指向B；
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：x_CD-x_AB=2a₁T²
x_DE-x_BC=2a₂T²
為了更加準確的求解加速度，我們對兩個加速度取平均值
得：a=$\frac{1}{2}$（a₁+a₂）
解得：a=0.2m/s²
相鄰的計數(shù)點的間距逐漸增大，所以紙帶做加速運動，所以速度方向與加速度方向相同．
由于先打出A點，依次打出B、C、D等，所以運動方向為從C點指向B點，所以小車加速度方向是從C點指向B點．
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，
v_C=$\frac{{x}_{BD}}{{t}_{BD}}$=$\frac{0.045-0.033}{2×0.1}$=0.06m/s；
根據(jù) v_C=v_A+at；
解得：v_A=0.06-0.2×0.2=0.02m/s；
故答案為：0.2，B，0.06，0.02．

點評 要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實驗問題的能力，在平時練習中要加強基礎(chǔ)知識的理解與應(yīng)用．