Question

16．某同學利用圖甲所示的實驗裝置，探究物塊在水平桌面上的運動規律．物塊在重物的牽引下開始運動，重物落地后，物塊再運動一段距離停在桌面上（尚未到達滑輪處）．從紙帶上便于測量的點開始，每5個點取1個計數點，相鄰計數點間的距離如圖乙所示．打點計時器電源的頻率為50Hz．

（1）通過分析紙帶數據，可判斷物塊的運動情況是先勻加速后勻減速直線運動
（2）計數點5對應的速度大小為1.00m/s．（保留三位有效數字）
（3）根據上面兩道題說明求解紙帶上某點速度的方法是：通過這段時間內的平均速度，即為中時刻的瞬時速度．

Answer 1

分析 （1）由紙帶兩個點之間的時間相同，若位移逐漸增大，表示物體做加速運動，若位移逐漸減小，則表示物體做減速運動；
（2）用平均速度代替瞬時速度的方法求解瞬時速度；
（3）依據平均速度來求解某點的瞬時速度．

解答 解：（1）從紙帶上的數據分析得知：在點計數點6之前，兩點之間的位移逐漸增大，是加速運動，在計數點7之后，兩點之間的位移逐漸減小，是減速運動，所以物塊在相鄰計數點6和7之間某時刻開始減速；
（2）根據平均速度等于中時刻速度，則有：v₅=$\frac{{x}_{46}}{2T}$=$\frac{9.00+11.01}{2×0.1}$×10^-2≈1.00m/s
（3）由上可知，通過這段時間內的平均速度，即為中時刻的瞬時速度，
故答案為：（1）先勻加速后勻減速直線運動；
（2）1.00；
（3）通過這段時間內的平均速度，即為中時刻的瞬時速度．

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．