Question

實驗裝置如圖所示，一小車放在水平長木板上，左側拴有一細軟線，跨過固定在木板邊緣的滑輪與一重物相連，小車右側與穿過電火花計時器的紙帶相連，在重物牽引下，小車在木板上向左運動．右圖給出了電火花計時器在紙帶上打出的一些計數點，電源的頻率為50Hz，相鄰的兩個計數點間還有四個點沒有畫出，相鄰的兩個計數點間的距離如圖中所標．


（1）對紙帶分析可得，相鄰計數點間的時間間隔為______s，小車在木板上做______（填“勻加速”、“勻減速”、“非勻變速”、“勻速”）直線運動，理由：______．
（2）打計數點1、3時小車對應的瞬時速度大小為：v₁=______m/s，v₃=______m/s，
（3）據此紙帶可求出小車的加速度大小為a=______m/s²．

Answer 1

（1）電源的頻率為50Hz，每隔0.02s打一個點，相鄰的兩個計數點間還有四個點沒有畫出，所以相鄰計數點間的時間間隔為0.1s．
由于相鄰的計數點間的位移之差等于常數：△x=4cm，且越向右間距越大，所以物體做勻加速直線運動．
理由：所得到的紙帶滿足連續相等的時間間隔內，相鄰位移之差恒定．
（2）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，
得：v₁=

x02

2T

=

(11+15)×10-2

2×0.1

m/s=1.3m/s
v₃=

x24

2T

=

(19+23)×10-2

2×0.1

m/s=2.1m/s
（3）根據勻變速直線運動的推論公式△x=aT²
得：a=

△x

T2

=

4×10-2

0．12

m/s²=4m/s²
故答案為：（1）0.1；勻加速；所得到的紙帶滿足連續相等的時間間隔內，相鄰位移之差恒定．
（2）1.3；2.1
（3）4