Question

4．某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律．物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上（尚未到达滑轮处）．从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示．打点计时器电源的频率为50Hz．

①通过分析纸带数据，可判断物块在相邻计数点6和7之间某时刻开始减速．
②打计数点5时，物块对应的速度大小为1.00m/s．
③物块减速运动过程中加速度的大小为a=2.00m/s²．（结果均保留三位有效数字）

Answer 1

分析 ①由纸带两个点之间的时间相同，若位移逐渐增大，表示物体做加速运动，若位移逐渐减小，则表示物体做减速运动；
②用平均速度代替瞬时速度的方法求解瞬时速度；
③用作差法求解减速过程中的加速度；

解答 解：①从纸带上的数据分析得知：在点计数点6之前，两点之间的位移逐渐增大，是加速运动，在计数点7之后，两点之间的位移逐渐减小，是减速运动，所以物块在相邻计数点6和7之间某时刻开始减速；
②每5个点取1个计数点，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，v₅=$\frac{0.09+0.1101}{2×0.1}$=1.00m/s
③由纸带可知，计数点7往后做减速运动，根据作差法得：
a=$\frac{0.046+0.066-0.0861-0.1060}{4×0.01}$=-2.00m/s²．
所以物块减速运动过程中加速度的大小为2.00m/s²
故答案为：①6；7；②1.00；
③2.00

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．