張翠秋
如圖1所示,圖1是測(cè)定勻加速直線運(yùn)動(dòng)加速度的實(shí)驗(yàn)中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶。如果只測(cè)出圖示數(shù)據(jù),小車運(yùn)動(dòng)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(diǎn)計(jì)時(shí)器每打下相鄰兩個(gè)點(diǎn)時(shí)的時(shí)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(diǎn)之間的距離,如圖2所示。根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)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(diǎn)計(jì)時(shí)器打下0、6兩個(gè)點(diǎn)的中間時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)速度為
v==×10m/s=0.242m/s。
物體在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下3、8兩個(gè)點(diǎn)的中間時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)速度為
v==×10m/s=0.275m/s。
物體的速度由v到增大v所經(jīng)歷的時(shí)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(diǎn)計(jì)時(shí)器在打下點(diǎn)0時(shí)刻紙帶的速度,用a表示物體運(yùn)動(dòng)的加速度,則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打下點(diǎn)3、5、8這些點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的時(shí)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(jiǎn)捷的方法。當(dāng)然還有其他解法,這里不作贅述。
(承德縣一中)