解题思路:(1)交流电源频率为50Hz,打点周期为0.02s,由此可以求出相邻计数点之间的时间间隔;
(2)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;
(3)根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度可以求出C点速度的大小;
(4)利用描点法可以画出v-t图线,图线的斜率大小等于物体的加速度,由此可求出加速度的大小.
(1)交流电源频率为50Hz,打点周期为0.02s,每两个计数点间还有4个点没有标出,因此时间间隔为:T=5×0.02s=0.1s.
(2)根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2有:
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=
a1+a2+a3
3
即小车运动的加速度计算表达式为:
a=
(x4+x5+x6)−(x1+x2+x3)
9T2=
(7.62+6.80+5.99)×10−2m−(3.62+4.38+5.20)×10−2m
9×(0.1s)2=0.801m/s2.
(4)将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中,画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线,如下图所示.
速度时间图象的斜率表示加速度,则:
a=k=
(0.72−0.32)m/s
0.5s=0.80m/s2
故答案为:(1)0.1;(2)0.801;(3)0.48;(4)见上图,0.80.
点评:
本题考点: 探究小车速度随时间变化的规律.
考点点评: 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.要注意单位的换算和有效数字的保留.