Question

5．在研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，得到一條記錄小車運(yùn)動(dòng)情況的紙帶如圖所示，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T=0.2s，打點(diǎn)次序由A點(diǎn)至E點(diǎn)，則：

（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)給出的數(shù)據(jù)可以判斷小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)（填“勻加速直線”或“勻減速直線”）；
（2）C點(diǎn)的瞬時(shí)速度大小為1.32m/s；
（3）運(yùn)動(dòng)小車的加速度大小為3.15m/s²；
（4）小車運(yùn)動(dòng)的速度方向?yàn)閺腁指向E（填“從A指向E”或“從E指向A”）．

Answer 1

分析 根據(jù)相鄰的相等時(shí)間間隔位移之差是否相等來(lái)判斷小車是否做勻變速直線運(yùn)動(dòng)．
紙帶實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度和加速度．

解答 解：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，27.60-7.50-7.50=60.30-27.60-（27.60-7.50），
相鄰的相等時(shí)間間隔位移之差相等，所以小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．
（2）利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論得：
v_C=$\frac{{x}_{BD}}{2T}$=$\frac{0.6030-0.0750}{2×0.2}$=1.32m/s
根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：△x=aT²，
a=$\frac{{x}_{CE}-{x}_{AC}}{4{T}^{2}}$=$\frac{1.056-0.276-0.276}{4×0．{2}^{2}}$=3.15m/s²
根據(jù)紙帶間距越來(lái)越大，則小車運(yùn)動(dòng)的加速度方向從從A指向E；
故答案為：（1）勻加速直線運(yùn)動(dòng)；（2）1.32；（3）3.15；（4）從A指向E．

點(diǎn)評(píng) 考查能夠運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式處理紙帶的問(wèn)題，求瞬時(shí)速度與加速度，要注意單位的換算，及矢量性．