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在“利用打点计时器测定匀加速直线运动加速度”的实验中,打点计时器接在50Hz的低...

在“利用打点计时器测定匀加速直线运动加速度”的实验中,打点计时器接在50Hz的低压交变电源上.某同学在打出的纸带上每5点取一个计数点,共取了A、B、C、D、E、F六个计数点(每相邻两个计数点间的四个点未画出).从每一个计数点处将纸带剪开分成五段(分别为a、b、c、d、e段),将这五段纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在xoy坐标系中,如图1所示,由此可以得到一条表示v-t关系的图线,从而求出加速度的大小.
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(1)①请你在xoy坐标系中用最简洁的方法作出能表示v-t关系的图线(作在答卷纸上),②并指出哪个轴相当于v轴?答:______
(2)从第一个计数点开始计时,为求出0.15s时刻的瞬时速度,需要测出哪一段纸带的长度?答:______
(3)若测得a段纸带的长度为2.0cm,e段纸带的长度为10.0cm,则可求出加速度的大小为______m/s2
使用的方法是等效代替法解题,它们的长度分别等于x=v平均t,因为剪断的纸带所用的时间都是t=0.1s,即时间t相等,所以纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比; 而此段纸带的平均速度等于这段纸带中间时刻的速度,最后得出结论纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比,还等于各段纸带中间时刻的速度之比,即纸带的高度之比等于中间时刻速度之比. 【解析】 (1)纸带的高度之比等于中间时刻速度之比,也就是说图中a段纸带高度代表0.05s时的瞬时速度,b纸带高度代表0.15s时的瞬时速度, c纸带高度代表0.25s时的瞬时速度,d的高度代表0.35s时的瞬时速度,e代表0.45s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.在xoy坐标系中y轴相当于v轴; (2)b纸带高度代表0.15s时的瞬时速度,所以为求出0.15s时刻的瞬时速度,需要测出b段纸带的长度.          (3)若测得a段纸带的长度为2.0cm,时间时0.1s,所以平均速度也就是0.05s时的瞬时速度为0.2m/s;e段纸带的长度为10.0cm,所以平均速度也就是0.45s时的瞬时速度为1m/s;由由以上可知△v=0.8m/s,△t=0.4s;所以加速度a==2.0m/s2 故答案为:(1)①如右图所示    ②y轴   (2)b          (3)2.0
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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