某學生做“探究小車的速度隨時間變化的規律”的實驗,實驗中使用50Hz的交流電源,紙帶如圖所示(已知物體帶著紙帶...
問題詳情:
某學生做“探究小車的速度隨時間變化的規律”的實驗,實驗中使用50Hz的交流電源,紙帶如圖所示(已知物體帶著紙帶向左運動),取O為起始計數點,每5個點取一個計數點,分別為A、B、C、D、E、F,每相鄰兩點間距離依次為S1=1.40cm、S2=1.90cm、S3=2.48cm、S4=2.88cm、S5=3.39cm、S6=3.87cm,則小車的加速度為 m/s2,方向為 向左 (填“向左”或“向右”),小車在D點的速度vD= m/s,小車在F點的速度為vF= m/s.(結果均取兩位有效數字)
【回答】
探究小車速度隨時間變化的規律.
【分析】根據勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小;根據勻變速直線運動中時間中點的速度等於該過程中的平均速度,可以求出打紙帶上D點時小車的瞬時速度大小,再根據運動學公式,即可求解F點的速度.
【解答】解:由於每5個點取一個計數點,所以相鄰的計數點間的時間間隔T=0.1s,
根據勻變速直線運動的推論公式△s=aT2可以求出加速度的大小,
得:s4﹣s1=3a1T2
s5﹣s2=3a2T2
s6﹣s3=3a3T2
為了更加準確的求解加速度,我們對三個加速度取平均值
得:a=(a1+a2+a3)
代入資料得:a=m/s2≈0.50m/s2,
根據點間距的變化,則紙帶向左加速;
根據勻變速直線運動中時間中點的速度等於該過程中的平均速度,
VD==m/s≈0.31m/s
根據運動學公式,則VF=VD+a•2T=0.31+0.5×2×0.1=0.41m/s;
故*為:0.50,向左,0.31,0.41.
知識點:勻變速直線運動的速度與時間的關係
題型:填空題
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