Question

9．在“探究小車速度隨時間變化的規律”的實驗中，電火花打點計時器使用的交流電頻率為50Hz，記錄小車運動的紙帶如圖1所示，在紙帶上選擇標為0～6的計數點，相鄰兩個計數點間還有四個計時點未畫出，紙帶旁邊并排放著毫米刻度尺，零刻度點跟0計數點對齊，請你根據放大的圖片計算出2和4兩個計數點的速度v₂、v₄，然后根據數據作圖（如圖2）．（本題所有得數均保留兩位有效數字）

v₁=0.15m/s，v₂=0.21m/s，v₃=0.27m/s，v₄=0.33m/s，v₅=0.39m/s
根據圖象可求得小車加速度a=0.60 m/s²．

Answer 1

分析 按刻度尺的讀數規則讀出對應點的距離．
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2、4點時小車的瞬時速度大小．
用描點法作出v-t圖象．

解答 解：打點計時器的周期是0.02s，相鄰兩計數點之間還有四個點未畫出，所以相鄰的計數點間的時間間隔為t=0.1s，
按刻度尺的讀數規則讀數，要估讀到最小刻度的下一位，分別讀得
1.20cm=0.0120m、5.40cm=0.0540m、
12.00cm=0.1200m、16.20cm=0.1620m．
小車通過計數點“2”的瞬時速度可以用“1、3”兩計數點間的平均速度來表示，
即v₂=$\frac{0.054-0.012}{2×0.1}$=0.21m/s
小車通過計數點“4”的瞬時速度可以用“3、5”兩計數點間的平均速度來表示，
即v₄=$\frac{0.12-0.054}{2×0.1}$=0.33m/s
描點法畫圖如下：
在圖線上找相距較遠的兩點根據加速度定義式求解加速度
a=$\frac{△v}{△t}$=0.60m/s²，
故答案為：0.21，0.33，0.60．

點評 要提高應用勻變速直線的規律以及推論解答實驗問題的能力，在平時練習中要加強基礎知識的理解與應用．要注意單位的換算，在圖線上找相距較遠的兩點求解加速度可以減小誤差．