Question

10．某同学用如图甲所示装置研究匀变速直线运动，得到如图乙所示的纸带，纸带上相邻计数点间还有4个点未画出．打点计时器交流电的频率为50Hz．

（1）通过分析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点6和7之间某时刻开始减速．
（2）计数点5对应的速度大小为1.00m/s，计数点6对应的速度大小为1.20m/s（均保留三位有效数字）．
（3）物块减速运动过程中加速度的大小为a=2.00m/s²（保留三位有效数字）．

Answer 1

分析 （1）由纸带两个点之间的时间相同，若位移逐渐增大，表示物体做加速运动，若位移逐渐减小，则表示物体做减速运动；
（2）用平均速度代替瞬时速度的方法求解瞬时速度；
（3）用作差法求解减速过程中的加速度；

解答 解：（1）从纸带上的数据分析得知：在点计数点6之前，两点之间的位移逐渐增大，是加速运动，在计数点7之后，两点之间的位移逐渐减小，是减速运动，所以物块在相邻计数点6和7之间某时刻开始减速；
（2）每5个点取1个计数点，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，
5点的瞬时速度为：
v₅=$\frac{0.1101+0.0900}{2×0.1}$=1.00m/s，
6点的瞬时速度：
v₆=$\frac{0.1101+0.1228}{2×0.1}$=1.16m/s
（3）由纸带可知，计数点7往后做减速运动，根据作差法得：
a=$\frac{0.046+0.066-0.0861-0.1060}{4×0.01}$=-2.00m/s²．
所以物块减速运动过程中加速度的大小为2.00m/s²
故答案为：（1）6、7 （2）1.00，1.16．（3）2.00

点评 本题考查对于纸带的数据的处理方法，要注意明确纸带上各点的速度可以利用中间时刻的瞬时速度求解，而加速度应采用逐差法进行计算，从而减小实验误差．