Question

20．瞬时速度是一个重要的物理概念．但在物理实验中通常只能通过$\overline v$=$\frac{△s}{△t}$（△s为挡光片的宽度，△t为挡先片经过光电门所经历的时间） 的实验方法来近似表征物体的瞬时速度．这是因为在实验中无法实观△t或△s趋近零．力此人们设计了如下实验来研究物体的瞬时速度．如图1所示，在倾斜导轨的A处放置一光电门，让载有轻质 挡光片（宽度为△s）的小车从P点静止下滑，再利用处于A处的光电门记录下挡光片经过A点所经历的时间△t，接下来，改用不同宽度的挡光片重复上述实验，最后运钼公式v=$\frac{△s}{△t}$计算出不同宽度的挡光片从A点开始在各自△s区域内的v_A，并可作出v-△t图象，如图1所示．

（1）根据描点，请在图2的坐标系内画出v-△t图线．
（2）若每次实痺挡起片的前边沿到A点的速度为υ₀，小车的加速度为a，请写出图象对应的方程$\overline{v}$=v₀+$\frac{1}{2}a•△t$，结合所作图线得出小车的加速度大小约为0.56m/s²，挡光片经过A点时的瞬时速度大小约为0.52m/s．（保留两位有效数字）
（3）改用不同铛光片重复实验时操作的注意事项（写出一点即可）是：更换挡光片时要保证其前沿始终处于小车同一位置；或者每次实验要保证小车从同一位置P释放．

Answer 1

分析 采用描点法把点拟合成一条直线．
每一个$\frac{△s}{△t}$代表了△t过程中的中间时刻速度，△s发生了改变，中间时刻也改变了．
运用运动学速度时间公式求解．

解答 解：（1）根据题意，离图象相差太远，即为错误点，应该删除，如图所示：
（2）每一个$\frac{△s}{△t}$代表了△t过程中的中间时刻速度，
可知小车的加速度大小a=$\frac{△\overline{v}}{2△t}$，那么图象对应的方程：$\overline{v}$=v₀+$\frac{1}{2}a•△t$，
依据图线可知，a=0.56m/s²
挡光片经过A点时的瞬间速度大小为：v=v′-at=0.541-0.56×0.03=0.52m/s
（3）改用不同挡光片重复实验时操作的注意事项：①改用不同宽度的挡光片时应使前沿始终处于小车的同一位置
②每次实验都应该保持小车由P点静止释放
故答案为：
（1）如上图所示；（2）$\overline{v}$=v₀+$\frac{1}{2}a•△t$，0.56（0.55～0.57 ），0.52（0.51～0.53）；
 （3）更换挡光片时要保证其前沿始终处于小车同一位置；或者每次实验要保证小车从同一位置P释放．

点评 画图象时不能画成折线，如果那样毫无意义．
我们要熟悉匀变速直线运动的特点和一些规律．