Question

2．在研究物體速度隨時(shí)間變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，如圖1所示為一次記錄小車運(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)該點(diǎn)相鄰的前后兩點(diǎn)間的平均速度代替該點(diǎn)的瞬時(shí)速度可計(jì)算各點(diǎn)瞬時(shí)速度，可得v_D=3.90m/s，v_C=2.64m/s，v_B=1.38m/s．
（2）在如圖2所示坐標(biāo)中畫(huà)出小車的v-t圖線，并根據(jù)圖線求出a=12.5m/s²．
（3）將圖線延長(zhǎng)與縱軸相交，交點(diǎn)的速度是0m/s，此速度的物理意義是A點(diǎn)速度．

Answer 1

分析 （1）做勻變速運(yùn)動(dòng)的物體在某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于物體在該時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，據(jù)此由紙帶上的數(shù)據(jù)求出各點(diǎn)的瞬時(shí)速度．
（2）根據(jù)求出的各點(diǎn)的瞬時(shí)速度，應(yīng)用描點(diǎn)法作出v-t圖象，圖象的斜率是物體的加速度；
（3）根據(jù)圖象的物理意義可正確解答．

解答 解：（1）相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.10s，
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過(guò)程中的平均速度，可以求出打紙帶上C點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小．
v_C=$\frac{{x}_{BD}}{2T}$=$\frac{0.603-0.075}{0.2}$=2.64 m/s
v_B=$\frac{{x}_{AC}}{2T}$=$\frac{0.276}{0.2}$=1.38 m/s
（2）根據(jù)各時(shí)刻的速度，在坐標(biāo)系內(nèi)描出對(duì)應(yīng)點(diǎn)，然后作出v-t圖象如圖所示，
由圖象得，小車的加速度a=$\frac{△v}{△t}$=$\frac{5-0}{0.4-0}$=12.5m/s²；
（3）將圖線延長(zhǎng)與縱軸相交，交點(diǎn)的速度是0m/s，此速度對(duì)應(yīng)零時(shí)刻的速度，
所以它的物理意義是 A點(diǎn)速度．
故答案為：（1）2.64；（2）如圖所示；12.5m/s²；（3）0m/s，A點(diǎn)速度．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了根據(jù)紙帶求物體的瞬時(shí)速度、作圖象、求加速度的問(wèn)題，掌握勻變速運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)即可正確解題．