题目

如图所示为用打点计时器测定匀变速直线运动的加速度的实验时记录下的一条纸带．纸带上依据打点先后选取1、2、3、4、5各点为记数点，将直尺靠在纸带边，零刻度与纸带上某一点0对齐．由0到1、2、3…点的距离分别用d₁、d₂、d₃…表示，测量出d₁、d₂、d₃…的值，填入表中．已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz，由测量数据计算出小车的加速度a和纸带上打下点3时小车的速度v₃，并说明加速度的方向．

提问时间：2020-11-01

答案

电源频率为50Hz，打点时间间隔为0.02s，则计数点间的时间间隔t=0.02×3=0.06s；
根据图中得出：d₁=1.70cm，d₂=2.90cm，d₃=3.80cm，d₄=4.50cm，d₅=5.00cm．
根据运动学公式得：△x=at²，
a=

△x

t2

=

x5−x1

4t2

=

d5−d4−d1

4t2

=

0.0500−0.0450−0.017

4×0.062

≈-0.83m/s²，加速度方向向左．
打点3时的速度：v₃=

x24

2t

=

d4−d2

2t

=

0.045−0.029

2×0.06

≈0.13m/s．
答：小车的加速度大小为0.83m/s²，方向：向左，纸带上打下点3时小车的速度v₃为0.13m/s．