Question

2．飞飞同学利用打点计时器探究小车速度随时间变化的规律如图1所示，得到一条打点计时器打下的纸带如图2所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F共6个计数点（每相邻两个计数点间还有4个打点计时器打下的点，本图中没有画出），打点计时器接的是220V、50Hz的交变电流．他将一把毫米刻度尺放在纸带上，其零刻度和计数点A对齐．

（1）由以上数据计算打点计时器在打C点时，小车的瞬时速度v_c是0.160m/s；
（2）该小车运动的加速度a为0.425m/s²；
（3）根据题意，试判断小车运动的方向从F指向A（填“从A指向F”或“从F指向A”）．

Answer 1

分析 根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出小车在C点的瞬时速度，根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出小车运动的加速度．根据相等时间内位移的变化判断小车的运动方向．

解答 解：（1）C点的瞬时速度等于BD段的平均速度，则${v}_{C}=\frac{{x}_{BD}}{2T}$=$\frac{（4.20-1.00）×1{0}^{-2}}{0.2}$m/s=0.160m/s．
（2）根据△x=aT²，运用逐差法得，a=$\frac{{x}_{CE}-{x}_{AC}}{4{T}^{2}}$=$\frac{（6.50-2.40-2.40）×1{0}^{-2}}{4×0.01}$=0.425m/s²．
（3）因为小车做加速运动，相等时间内的位移逐渐增大，则小车的运动方向为F指向A．
故答案为：（1）0.160，（2）0.425，（3）从F指向A．

点评 解决本题的关键掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度和加速度，关键是匀变速直线运动推论的运用．