Question

18．如图a是某同学做“研究匀变速直线运动”实验时获得的一条纸带．

①打点计时器电源频率为50Hz．A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点，F点由于不淸晰而未画出．试根据纸带上的数据，推测F点的位置并在纸带上标出，算出对应的速度v_F=0.70m/s （计算结果保留两位有效数字）
②图b是该同学根据纸带上的数据，作出的v-t图象．根据图象，t=0时加速度a=5.0m/s² （计算结果保留两位有效数字）

Answer 1

分析 1、根据刻度尺的读数要求得出E点读数，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F点时小车的瞬时速度大小．
2、根据表格中的数据作出图线，根据牛顿第二定律得出图线斜率的物理意义．

解答 解：（1）根据刻度尺的读数要求得出E点读数是3.70cm，
根据匀变速直线运动规律得：x_EF-x_DE=x_DE-x_CD，
故x_EF=1.3cm，故F坐标值为x_F=x_E+1.3cm=3.70cm+1.3cm=5.00cm；
故F点位置如图所示；

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．
v_F=$\frac{{x}_{EG}}{2T}$=$\frac{0.0650m-0.0370m}{0.04s}$=0.70m/s
（2）由图象可知，物体做匀加速直线运动，加速度不变；故加速度为：a=$\frac{7.0-2.0}{10×1{0}^{-2}}$=5.0m/s²；
故答案为：（1）0.70；（2）5.0．

点评 （1）利用匀变速直线运动的规律和推论解决问题的能力，同时注意图象法在物理实验中的应用．
（2）理解物理图象的能力．对于图象，往往要从物理规律进行推导，得出解析式，再应用数学知识理解其物理意义．