Question

【題目】如圖所示，一打點計時器固定在斜面上端，一小車拖著穿過打點計時器的紙帶從斜面上勻加速直線滑下．由于實驗者不小心將紙帶弄成了三段，并把中間一段丟失了，下圖是打出的完整紙帶中剩下的兩段，這兩段紙帶是小車運動的最初和最后兩段時間分別打出的紙帶，已知打點計時器使用的交流電頻率為50Hz，即下圖每兩個相鄰計時點的時間間隔為0.02s，請根據下圖給出的數據回答下列問題：

（1）紙帶的___（選填“右端”或“左端”）與小車相連；

（2）根據勻變速直線運動的規律可求得：小車通過A點的瞬時速度熱=___m/s，紙帶上DE之間的距離=___cm.,小車的加速度a=___m./s2；（結果保留三位有效數字）

（3）丟失的中間一段紙帶上應該有_______個計時點．

Answer 1

【答案】左端 1.36m/s 8.23cm 3.88m/s2 3

【解析】

小車做加速運動，所打點之間距離越來越大，由此可判斷紙帶的那端與小車相連；根據勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上A點時小車的瞬時速度大小；根據勻變速直線運動中連續相等時間內的位移差為常數，即，可以求出的大小和a的大小；由可得出BC段和DE段之間的位移之差，則可得出中間相隔的時間；

解：(1)由題意可知，小車做加速運動，計數點之間的距離越來越大，故小車與紙帶的左端；

(2)根據勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上A點時小車的瞬時速度大小為： ；

根據勻變速直線運動中連續相等時間內的位移差為常數，即，有：，即，解得：，

(3) ，故說明中間應相隔兩段間隔，即相隔3個計時點；