Question

某物理興趣小組利用學校的數字實驗室設計了一個測量小車瞬時速度的實驗．設計的實驗裝置如圖1所示．將長直木板B支成斜面，小車C的前端固定擋光片P，光電門G固定在木板的側面A處，讓小車在斜面上的同一位置O由靜止釋放，用光電計時器（未畫出）記錄擋光片通過光電門時擋光的時間△t．興趣小組共準備了寬度△x不同的五塊擋光片，分別做了五次實驗（每次實驗時擋光片的前沿均與小車的前端對齊），并計算出各次擋光片通過光電門的平均速度

.

v

（

.

v

=

△x

△t

）．記錄的數據如下表所示：

實驗順序	△x（cm）	△t（ms）	. v （m/s）
1	2	50.5	0.396
2	4	95.0	0.421
3	6	137.5	0.436
4	8	174.5	0.459
5	10	212.0	0.472

完成下列作圖和填空：
（1）根據表中給出的數據，在如圖2給出的坐標紙上畫出

.

v

-△t圖線；
（2）由所畫出的

.

v

-△t圖線，得出小車的加速度大小為

 

m/s²；
（3）由所畫出的

.

v

-△t圖線，得出小車前端過A處的瞬時速度大小為

 

m/s．
（以上兩空均保留3位有效數字）

Answer 1

分析：（1）利用描點法可以得出v-t圖象；
（2）圖象的斜率表示物體加速度的大小，由此可得出圖象的加速度；
（3）圖象與縱坐標的交點即為小車前端過A處的瞬時速度．

解答：解：（1）利用描點法得出圖象如下所示：

（2）在v-t圖象中，圖象的斜率大小等于物體的加速度，因此有：
a=k=

△v

△t

=0.930m/s2，在范圍0.900～0.960m/s²呢均可．
（3）圖象與縱坐標的交點為A點的速度大小，因此根據圖象有：
v_A=0.375m/s，在范圍0.360～0.390m/s均可．
故答案為：（1）見上圖；（2）0.930（0.900～0.960）；（3）0.375（0.360～0.390）．

點評：正確解答該題的關鍵明確v-t圖象的物理意義，知道圖象斜率、截距等的物理含義．