Question

【題目】某同學(xué)在做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，從打下的若干紙帶中選出了如圖所示的一條（每?jī)牲c(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒有畫出來），圖中上部的數(shù)字為相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz。

(1)實(shí)驗(yàn)室提供了以下器材：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、一端附有滑輪的長(zhǎng)木板、小車、紙帶、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、導(dǎo)線、交流電源、復(fù)寫紙、彈簧測(cè)力計(jì).其中在本實(shí)驗(yàn)中不需要的器材是____________.

(2)如下圖所示，是某同學(xué)由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到的表示小車運(yùn)動(dòng)過程的一條清晰紙帶，如果用S1、S2、S3、S4、S5、S6 來表示各相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離由這些已知數(shù)據(jù)計(jì)算：該勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度的表達(dá)式為a=__________________。其大小為a=_____m/s2，與紙帶上D點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度v=_________ m/s。（答案均要求保留3位有效數(shù)字）

Answer 1

【答案】 彈簧測(cè)力計(jì) 1.93m/s2 1.18m/s

【解析】（1）本實(shí)驗(yàn)中不需要的器材是彈簧測(cè)力計(jì)。

（2）因?yàn)槊績(jī)牲c(diǎn)之間還有四點(diǎn)沒有畫出來，所以T=0.1s，設(shè)0到A之間的距離叫x1，設(shè)A到B之間的距離叫x2，設(shè)B到C之間的距離叫x3，設(shè)C到D之間的距離叫x4，設(shè)D到E之間的距離叫x5，設(shè)E到F之間的距離叫x6；

根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2，可以求出加速度的大小，

得：x4x1=3a1T2

x5x2=3a2T2

x6x3=3a3T2

為了更加準(zhǔn)確的求解加速度，我們對(duì)三個(gè)加速度取平均值

得：

代入數(shù)據(jù)解得a=1.93m/s2

根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，