問題詳情:
某同學研究在固定斜面上運動物體的平均速度、瞬時速度和加速度之間的關係.使用的器材有:斜面、滑塊、長度不同的矩形擋光片、光電計時器.
實驗步驟如下:
①如圖(a),將光電門固定在斜面下端附近,將一擋光片安裝在滑塊上,記下擋光片前端相對於斜面的位置,令滑塊從斜面上方由靜止開始下滑;
②當滑塊上的擋光片經過光電門時,用光電計時器測得光線被擋光片遮住的時間Δt;
③用Δs表示擋光片沿運動方向的長度如圖(b)所示,表示滑塊在擋光片遮住光線的Δt時間內的平均速度大小,求出;
④將另一擋光片換到滑塊上,使滑塊上的擋光片前端與①中的位置相同,令滑塊由靜止開始下滑,重複步驟②、③;
⑤多次重複步驟④;
⑥利用實驗中得到的數據作出v-Δt圖,如圖(c)所示.
完成下列填空:
(1)用a表示滑塊下滑的加速度大小,用vA表示擋光片前端到達光電門時滑塊的瞬時速度大小,則與vA、a和Δt的關係式為 =________.
(2)由圖(c)可求得vA=______ cm/s,a=______ cm/s2.(結果保留3位有效數字)
【回答】
【詳解】
(1)設擋光片末端到達光電門的速度為v,則由速度時間關係可知:,且 聯立解得:;
(2)由圖(c)結合幾何關係可求得 ,,即 .
【點睛】
此題主要考查學生對勻變速直線運動的基本規律的運用能力;解題時要搞清實驗的原理,能通過運動公式找到圖象的函數關係,結合圖象的截距和斜率求解未知量.
知識點:位置變化快慢的描述 速度
題型:實驗,探究題