Question

5．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，如图所示为一次记录小车运动情况的纸带，图1中A、B、C、D、E为相邻的计数点（A点为第一个点），相邻计数点间的时间间隔T=0.1s．

（1）v_D= m/s，v_C= m/s，v_B= m/s．
（2）在如图2所示坐标系中画出小车的vt图线，并根据图线求出a=．
（3）将图线延长与纵轴相交，交点的物理意义是．

Answer 1

分析 （1）若物体做匀变速直线运动，则时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小；
（2）v-t图象中图线的斜率等于小车的加速度大小．
（3）根据图线得出与纵轴交点的速度．

解答 解：（1）根据一段时间的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度，
打D点时小车的瞬时速度：v_D=$\frac{1.056-0.276}{2×0.1}$m/s=3.90 m/s．
打C点时小车的瞬时速度：v_C=$\frac{0.6030-0.0750}{2×0.1}$m/s=2.64m/s
打B点时小车的瞬时速度：v_B=$\frac{0.276}{2×0.1}$m/s=1.38 m/s
（2）由上述数据作出小车的v-t图象如图所示：
由图象斜率可求得小车的加速度为：
a=$\frac{△v}{△t}$=$\frac{4.0-0.15}{0.3}$=12.8m/s²．
（3）将图线延长与纵轴相交，交点意义是零时刻小车经过A点的速度．
故答案为：（1）3.90；2.64；1.38；
（2）如图所示，12.8m/s²
（3）零时刻小车经过A点的速度．

点评 解决本题的关键掌握纸带的处理，会通过纸带求解瞬时速度，以及知道速度时间图线的斜率表示加速度，最后注意长度的单位统一．