问题 问答题

做匀变速直线运动的小车,牵引一条纸带通过打点计时器,交流电电源的频率是50Hz,由纸带上打出的某一点开始,每5点剪下一段纸带,按如图所示,每一条纸带下端与x轴相重合,在左边与y轴平行,将纸带粘在坐标系中,求:(计算结果保留小数点后面三位数字)

(1)所剪的这0.6s内的平均速度是______m/s;

(2)物体运动的加速度是______m/s2

答案

(1)纸带的高度之比等于中间时刻速度之比,也就是说图中第一段纸带高度代表0.05s时的瞬时速度,第二段纸带高度代表0.15s时的瞬时速度,第三段纸带高度代表0.25s时的瞬时速度,第四段的高度代表0.35s时的瞬时速度,第五段代表0.45s时的瞬时速度,第六段代表0.55s时的瞬时速度.

所以在xoy坐标系中用最简洁的方法作出能表示v-t关系的图线,如图所示. 

图中0.05s末的速度:v1=

22.5×10-3
0.1
m/s=0.225m/s

0.55s末速度:v2=

60×10-3
0.1
m/s=0.600m/s

由于全程物体做匀加速直线运动,所以平均速度:

.
v
=
v1+v2
2
=0.413m/s

(2)在速度-时间图象中图象的斜率表示加速度:a=

v2-v1
t2-t1
=
0.600-0.225
0.55-0.05
m/s2=0.750m/s2

故答案为:(1)0.413     (2)0.750

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