某学生做“探究小车的速度随时间变化的规律”的实验,实验中使用50Hz的交流电源,纸带如图所示(已知物体带着纸带...
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某学生做“探究小车的速度随时间变化的规律”的实验,实验中使用50Hz的交流电源,纸带如图所示(已知物体带着纸带向左运动),取O为起始计数点,每5个点取一个计数点,分别为A、B、C、D、E、F,每相邻两点间距离依次为S1=1.40cm、S2=1.90cm、S3=2.48cm、S4=2.88cm、S5=3.39cm、S6=3.87cm,则小车的加速度为 m/s2,方向为 向左 (填“向左”或“向右”),小车在D点的速度vD= m/s,小车在F点的速度为vF= m/s.(结果均取两位有效数字)
【回答】
探究小车速度随时间变化的规律.
【分析】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;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,可以求出打纸带上D点时小车的瞬时速度大小,再根据运动学公式,即可求解F点的速度.
【解答】解:由于每5个点取一个计数点,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的推论公式△s=aT2可以求出加速度的大小,
得:s4﹣s1=3a1T2
s5﹣s2=3a2T2
s6﹣s3=3a3T2
为了更加准确的求解加速度,我们对三个加速度取平均值
得:a=(a1+a2+a3)
代入数据得:a=m/s2≈0.50m/s2,
根据点间距的变化,则纸带向左加速;
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,
VD==m/s≈0.31m/s
根据运动学公式,则VF=VD+a•2T=0.31+0.5×2×0.1=0.41m/s;
故*为:0.50,向左,0.31,0.41.
知识点:匀变速直线运动的速度与时间的关系
题型:填空题