在“研究匀变速直线运动”的实验中,用打点计时器记录纸带运动的时间,计时器所用电源频率为50 Hz,如图为小车带动的纸带上记录的一些点,在每相邻两点间都有四个点未画出,按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个点,用米尺量出1、2、3、4、5点到0点的距离如图所示,打第3个计数点时小车的速度为______m/s,小车的加速度为______m/s2.
(1)从右向左相邻的计数点间的间隔依次为x1,x2,x3,x4,x5,
x1=2.80cm,x2=4.29cm,x3=5.79cm,x4=7.30cm,x5=8.78cm
由以上数据可以看出,在误差允许的范围内相邻的位移之差大约为1.5cm,所以物体做匀变速直线运动.
(2)由于每相邻两点间都有四个点未画出,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s,根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,
得:v3=
=x24 2T
=0.504m/sx2+x3 2T
题目给出5段位移,可以舍掉位移最小的右侧第一段,根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,
得:x4-x2=2a1T2
x5-x3=2a2T2
为了更加准确的求解加速度,我们对2个加速度取平均值
得:a=
(a1+a2)1 2
即小车运动的加速度计算表达式为:
a=
=1.50m/s2x5+x4-x3-x2 4T2
纸带向左做匀减速直线运动,所以加速度向右.根据题意,应选取向左为正方向,故加速度应取负号.
故答案为:0.504m/s;-1.5m/s2