Question

10．某同學(xué)用如圖甲所示裝置研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)，得到如圖乙所示的紙帶，紙帶上相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器交流電的頻率為50Hz．

（1）通過分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)6和7之間某時(shí)刻開始減速．
（2）計(jì)數(shù)點(diǎn)5對(duì)應(yīng)的速度大小為1.00m/s，計(jì)數(shù)點(diǎn)6對(duì)應(yīng)的速度大小為1.20m/s（均保留三位有效數(shù)字）．
（3）物塊減速運(yùn)動(dòng)過程中加速度的大小為a=2.00m/s²（保留三位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1）由紙帶兩個(gè)點(diǎn)之間的時(shí)間相同，若位移逐漸增大，表示物體做加速運(yùn)動(dòng)，若位移逐漸減小，則表示物體做減速運(yùn)動(dòng)；
（2）用平均速度代替瞬時(shí)速度的方法求解瞬時(shí)速度；
（3）用作差法求解減速過程中的加速度；

解答 解：（1）從紙帶上的數(shù)據(jù)分析得知：在點(diǎn)計(jì)數(shù)點(diǎn)6之前，兩點(diǎn)之間的位移逐漸增大，是加速運(yùn)動(dòng)，在計(jì)數(shù)點(diǎn)7之后，兩點(diǎn)之間的位移逐漸減小，是減速運(yùn)動(dòng)，所以物塊在相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)6和7之間某時(shí)刻開始減速；
（2）每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1s，
5點(diǎn)的瞬時(shí)速度為：
v₅=$\frac{0.1101+0.0900}{2×0.1}$=1.00m/s，
6點(diǎn)的瞬時(shí)速度：
v₆=$\frac{0.1101+0.1228}{2×0.1}$=1.16m/s
（3）由紙帶可知，計(jì)數(shù)點(diǎn)7往后做減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)作差法得：
a=$\frac{0.046+0.066-0.0861-0.1060}{4×0.01}$=-2.00m/s²．
所以物塊減速運(yùn)動(dòng)過程中加速度的大小為2.00m/s²
故答案為：（1）6、7 （2）1.00，1.16．（3）2.00

點(diǎn)評(píng) 本題考查對(duì)于紙帶的數(shù)據(jù)的處理方法，要注意明確紙帶上各點(diǎn)的速度可以利用中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求解，而加速度應(yīng)采用逐差法進(jìn)行計(jì)算，從而減小實(shí)驗(yàn)誤差．