計算勻變速運動中某點瞬時速度由勻變速運動物體在某段位移的平均速度等於物體在該段位移中點時刻的瞬時速度即 V(n)=[s(n)+s(n+1)]/2t。
s(n)指第N-1個計時點到第N個計時點的位移,s(n+1)指第N個計時點到第N+1個計時點的位移,[s(n)+s(n+1)]指第N-1個計時點到第N+1個計時點的位移(即把要求的點包括在了他們中間即N處),t指發生兩個相鄰計數點(N-1到N,N到N+1)之間的時間間隔,2T就是時間間隔總和。
在勻變速直線運動中,利用“某段時間中間時刻的瞬時速度等於該段時間內的平均速度”,可以很快求出打紙帶上的C點時小車的瞬時速度大小。
根據勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小。還可根據打點紙帶求得各段時間內的位移,從而求出這段時間的平均速度,再由平均速度公式求得各點的瞬時速度,然後描出對應的圖象,根據圖象可求得對應的加速度。
擴展資料
如圖所示,是以做勻變速直線運動的小車通過打點計時器所記錄的一段紙帶,A、B、C、D為計時器連續打下的幾個計時點,其中AB=4.20cm AC=8.80cm AD=13.8cm.打點頻率為50Hz.
(1)相鄰的計數點間的位移逐漸增大,並且相鄰的計數點間的位移之差恆定,由此可以判定小車做勻加速直線運動。由圖可知xCD=5.00cm,xBC=4.60cm
根據勻變速直線運動的公式
△x=aT2
得:xCDxBC=aT2
所以加速度大小是a=10m/s2.
(2)根據勻變速直線運動中時間中點的速度等於這段時間的平均速度
vC=(0.1380.042)/(2×0.02)=2.4m/s.
(3)若小車是在打點計時器打第一點時開始運動的,根據運動學公式vC=at,得打到C點時間t=2.4/10=0.24s,所以C點是被打出的第13個點,故A是時被打出的第11個點。
參考資料來源: