Question

【題目】在“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)中物體速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，兩位同學(xué)按照以下兩種方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

方案一 在DIS系統(tǒng)中，利用光電門可以測(cè)量運(yùn)動(dòng)物體擋光時(shí)間內(nèi)的平均速度，因?yàn)閾豕馄�較窄，所以可看作測(cè)量的是瞬時(shí)速度．為了測(cè)量做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的小車的加速度，將寬度均為d的擋光片A、B固定在小車上，如圖所示，當(dāng)小車做勻變速運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)光電門時(shí)，測(cè)得A、B先后擋光的時(shí)間分別為Δt1和Δt2，測(cè)得A、B間距離為L，則小車的加速度a＝________.

方案二 利用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，探究物塊在水平桌面上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律．物塊在重物的牽引下開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，重物落地后，物塊再運(yùn)動(dòng)一段距離停在桌面上(尚未到達(dá)滑輪處)．從紙帶上某一清晰的點(diǎn)開(kāi)始取計(jì)數(shù)點(diǎn)，如圖乙所示，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz.

(1)通過(guò)分析紙帶數(shù)據(jù)，可以算出計(jì)數(shù)點(diǎn)6對(duì)應(yīng)的速度大小為________m/s。(保留三位有效數(shù)字)

(2)物塊加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度a＝________m/s2。 (保留三位有效數(shù)字)

兩位同學(xué)的方案都能測(cè)出加速度，從而得出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系.

Answer 1

【答案】 1.40 2.00

【解析】

利用極短時(shí)間的平均速度表示瞬時(shí)速度求解出A、B經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的瞬時(shí)速度，然后根據(jù)速度位移公式求解加速度；根據(jù)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該段時(shí)間內(nèi)的平均速度即可求出速度；由紙帶兩個(gè)點(diǎn)之間的時(shí)間相同，若位移逐漸增大，表示物體做加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)逐差法求出加速度。

方案一：擋光片寬度為b，A、B先后擋光的時(shí)間分別為△t1和△t2，極短時(shí)間的平均速度約等于瞬時(shí)速度，故A、B經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的瞬時(shí)速度分別為：，，則加速度為：。

方案二：（1）相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出，所以相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間為：T=0.1s，根據(jù)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該段時(shí)間內(nèi)的平均速度可得：；（2）根據(jù)逐差法可得：。