Question

7．某同学在做“测定匀变速直线运动的加速度”实验时打出的纸带如图所示，每两点之间还有四点没有画出来，图中上面的数字为相邻两点间的距离，打点计时器的电源频率为50Hz．（答案保留三位有效数字）

（1）计算纸带上以下计数点速度，计数点4和计数点6时纸带的速度v₄=1.20m/s，v₆=1.60m/s，
（2）加速度为a=1.98m/s²．

Answer 1

分析 根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT²可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上某点时小车的瞬时速度大小．

解答 解：由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，为：
v₄=$\frac{0.11+0.1290}{2×0.1}$=1.20m/s
设0到1之间的距离为x₁，以后各段分别为x₂、x₃、x₄、x₅、x₆，
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT²可以求出加速度的大小，得：
x₄-x₁=3a₁T² 
x₅-x₂=3a₂T² 
x₆-x₃=3a₃T² 
为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值，得：
a=$\frac{1}{3}$（a₁+a₂+a₃）=$\frac{0.1510+0.129+0.11-0.091-0.071-0.05}{9×0.01}$=1.98m/s²．
根据运动学公式得：v₆=v₄+a•2T=1.20+1.98×0.2=1.60m/s
故答案为：（1）1.20，1.60；（2）1.98

点评 要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．