張翠秋
如圖1所示,圖1是測定勻加速直線運動加速度的實驗中,打點計時器打出的紙帶。如果只測出圖示數據,小車運動的加速度大小是m/s2。所使用的交流電的頻率為50Hz。
解法1:
用T表示打點計時器每打下相鄰兩個點時的時間間隔,由于所使用的交流電的頻率為50Hz,所以有:T=0.02s。用S1、S2……分別表示0、1,1、2……相鄰兩點之間的距離,如圖2所示。根據勻變速直線運動的重要推論,有:
S-S=5aT
S-S=5aT
S-S=5aT
所以,有S-S=(S+S+S)-(S+S+S)=15aT。
解得:a==×10m/s2=0.55m/s2 。
解法2:
物體在打點計時器打下0、6兩個點的中間時刻的運動速度為
v==×10m/s=0.242m/s。
物體在打點計時器打下3、8兩個點的中間時刻的運動速度為
v==×10m/s=0.275m/s。
物體的速度由v到增大v所經歷的時間為t=0.06s,所以,物體的加速度為
a==m/s=0.55m/s。
解法3:
用v表示打點計時器在打下點0時刻紙帶的速度,用a表示物體運動的加速度,則打點計時器在打下點3、5、8這些點所對應的時刻紙帶的速度分別為:
v=v0+3at
v=v0+5at
v=v0+8at
所以,有:S-S=?5T-?5T=15at。
解得:a==×10m/s=0.55m/s。
以上所提供的三種解法,是求解本題的比較簡捷的方法。當然還有其他解法,這里不作贅述。
(承德縣一中)