Question

【題目】某同學(xué)利用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，探究物塊在水平桌面上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。物塊在重物的牽引下開始運(yùn)動(dòng)，重物落地后，物塊再運(yùn)動(dòng)一段距離停在桌面上（尚未到達(dá)滑輪處）。從紙帶上便于測(cè)量的點(diǎn)開始（其中第“1”點(diǎn)先打下），每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)間的距離如圖乙所示。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50 Hz。

（1）通過分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)__________和_________之間某時(shí)刻開始減速。

（2）計(jì)數(shù)點(diǎn)9對(duì)應(yīng)的速度大小為________m/s（保留2位有效數(shù)字）。

（3）物塊減速運(yùn)動(dòng)過程中加速度的大小為a=________m/s2（保留2位有效數(shù)字）。

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

Answer 1

【答案】670.762.002k

【解析】

①由紙帶兩個(gè)點(diǎn)之間的時(shí)間相同，若位移逐漸增大，表示物體做加速運(yùn)動(dòng)，若位移逐漸減小，則表示物體做減速運(yùn)動(dòng)；②勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于該過程中的平均速度，由此可以求出某點(diǎn)的瞬時(shí)速度；③用作差法求解減速過程中的加速度；④根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出與t的函數(shù)關(guān)系，結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)可知斜率k與加速度的關(guān)系．

①?gòu)募垘�上的�?shù)據(jù)分析得知：在計(jì)數(shù)點(diǎn)6之前，兩點(diǎn)之間的位移逐漸增大，是加速運(yùn)動(dòng)，在計(jì)數(shù)點(diǎn)7之后，兩點(diǎn)之間的位移逐漸減小，是減速運(yùn)動(dòng)，所以物塊在相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)6和7之間某時(shí)刻開始減速．②每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，則相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為t=0.1s，勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于該過程中的平均速度，則有：，③由紙帶可知，計(jì)數(shù)點(diǎn)7往后做減速運(yùn)動(dòng)，有：，，，，根據(jù)，得，所以物塊減速運(yùn)動(dòng)過程中加速度的大小為；根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有：，變形得：，若以為縱坐標(biāo)、以t為橫坐標(biāo)作圖象，得到圖象的斜率為，解得：。