Question

【題目】某同學利用圖甲所示的實驗裝置，探究物塊在水平桌面上的運動規律。物塊在重物的牽引下開始運動，重物落地后，物塊再運動一段距離停在桌面上（尚未到達滑輪處）。從紙帶上便于測量的點開始（其中第“1”點先打下），每5個點取1個計數點，相鄰計數間的距離如圖乙所示。打點計時器電源的頻率為50 Hz。

（1）通過分析紙帶數據，可判斷物塊在兩相鄰計數點__________和_________之間某時刻開始減速。

（2）計數點9對應的速度大小為________m/s（保留2位有效數字）。

（3）物塊減速運動過程中加速度的大小為a=________m/s2（保留2位有效數字）。

（4）物塊在加速階段，如果以（其中s表示位移，t表示時間)為縱坐標、以t為橫坐標作圖象，得到圖象的斜率為k，則加速度大小為_______（用字母符號表示）。

Answer 1

【答案】670.762.002k

【解析】

①由紙帶兩個點之間的時間相同，若位移逐漸增大，表示物體做加速運動，若位移逐漸減小，則表示物體做減速運動；②勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度等于該過程中的平均速度，由此可以求出某點的瞬時速度；③用作差法求解減速過程中的加速度；④根據運動學公式求出與t的函數關系，結合數學知識可知斜率k與加速度的關系．

①從紙帶上的數據分析得知：在計數點6之前，兩點之間的位移逐漸增大，是加速運動，在計數點7之后，兩點之間的位移逐漸減小，是減速運動，所以物塊在相鄰計數點6和7之間某時刻開始減速．②每5個點取1個計數點，則相鄰計數點的時間間隔為t=0.1s，勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度等于該過程中的平均速度，則有：，③由紙帶可知，計數點7往后做減速運動，有：，，，，根據，得，所以物塊減速運動過程中加速度的大小為；根據運動學公式有：，變形得：，若以為縱坐標、以t為橫坐標作圖象，得到圖象的斜率為，解得：。