问题
实验题
(6分)如图为接在50Hz低压交流电源上的打点计时器,在纸带做匀加速直线运动时打出的一条纸带,图中所示的是每打5个点所取的计数点,但第3个计数点没有画出。由图中数据可求得:
(1)该物体的加速度为_______________m/s2
(2)第3个计数点与第2个计数点的距离约为______________cm
(3)打第3个点时该物体的速度为______________m/s
答案
a=0.74m/s2 ,=4.36cm ,v3=0.47m/s(每空2分)
题目分析:物体做的是匀变速直线运动,(1)求解加速度时首先想到的应该是逐差法,但是只有两组数据,所以要找两组数据之间的关系,推论可提供这两组数据与加速度的关系,应用这个推论即可。
设1、2间的位移为,2、3间的位移为
,3、4间的位移为
,4、5间的位移为
。因为周期为T=0.02s,且每打5个点取一个记数点,所以每两个点之间的时间间隔T=0.1s;由匀变速直线运动的推论
得:
带入数据得:
解得:
。
(2)由匀变速直线运动的推论: 得:
带入数据得:
。
(3)为了让结果更精确,我们需要用上这两组数据,而这两组数据只能求他们自己这段位移中的平均速度,需要找它与这两个平均速度的关系:
而对应的时刻为这两个速度所对应的时间的中间时刻,可由
求出。设1、2两点间中间时刻的速度为
,4、5点间的中间时刻的速度速度为
则:
,
带入数据得:
,
又因为点3为所对应的时间的中间时刻,所以由
,带入数据得:
故打3这个点时的速度为:0.47m/s。